io_uring: optimise io_dismantle_req() fast path
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
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         struct fixed_rsrc_ref_node      *rsrc_backup_node;
446
447         struct io_restriction           restrictions;
448
449         /* exit task_work */
450         struct callback_head            *exit_task_work;
451
452         struct wait_queue_head          hash_wait;
453
454         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
455         struct work_struct              exit_work;
456         struct list_head                tctx_list;
457 };
458
459 struct io_uring_task {
460         /* submission side */
461         struct xarray           xa;
462         struct wait_queue_head  wait;
463         const struct io_ring_ctx *last;
464         struct io_wq            *io_wq;
465         struct percpu_counter   inflight;
466         atomic_t                in_idle;
467         bool                    sqpoll;
468
469         spinlock_t              task_lock;
470         struct io_wq_work_list  task_list;
471         unsigned long           task_state;
472         struct callback_head    task_work;
473 };
474
475 /*
476  * First field must be the file pointer in all the
477  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
478  */
479 struct io_poll_iocb {
480         struct file                     *file;
481         struct wait_queue_head          *head;
482         __poll_t                        events;
483         bool                            done;
484         bool                            canceled;
485         struct wait_queue_entry         wait;
486 };
487
488 struct io_poll_remove {
489         struct file                     *file;
490         u64                             addr;
491 };
492
493 struct io_close {
494         struct file                     *file;
495         int                             fd;
496 };
497
498 struct io_timeout_data {
499         struct io_kiocb                 *req;
500         struct hrtimer                  timer;
501         struct timespec64               ts;
502         enum hrtimer_mode               mode;
503 };
504
505 struct io_accept {
506         struct file                     *file;
507         struct sockaddr __user          *addr;
508         int __user                      *addr_len;
509         int                             flags;
510         unsigned long                   nofile;
511 };
512
513 struct io_sync {
514         struct file                     *file;
515         loff_t                          len;
516         loff_t                          off;
517         int                             flags;
518         int                             mode;
519 };
520
521 struct io_cancel {
522         struct file                     *file;
523         u64                             addr;
524 };
525
526 struct io_timeout {
527         struct file                     *file;
528         u32                             off;
529         u32                             target_seq;
530         struct list_head                list;
531         /* head of the link, used by linked timeouts only */
532         struct io_kiocb                 *head;
533 };
534
535 struct io_timeout_rem {
536         struct file                     *file;
537         u64                             addr;
538
539         /* timeout update */
540         struct timespec64               ts;
541         u32                             flags;
542 };
543
544 struct io_rw {
545         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
546         struct kiocb                    kiocb;
547         u64                             addr;
548         u64                             len;
549 };
550
551 struct io_connect {
552         struct file                     *file;
553         struct sockaddr __user          *addr;
554         int                             addr_len;
555 };
556
557 struct io_sr_msg {
558         struct file                     *file;
559         union {
560                 struct user_msghdr __user *umsg;
561                 void __user             *buf;
562         };
563         int                             msg_flags;
564         int                             bgid;
565         size_t                          len;
566         struct io_buffer                *kbuf;
567 };
568
569 struct io_open {
570         struct file                     *file;
571         int                             dfd;
572         struct filename                 *filename;
573         struct open_how                 how;
574         unsigned long                   nofile;
575 };
576
577 struct io_rsrc_update {
578         struct file                     *file;
579         u64                             arg;
580         u32                             nr_args;
581         u32                             offset;
582 };
583
584 struct io_fadvise {
585         struct file                     *file;
586         u64                             offset;
587         u32                             len;
588         u32                             advice;
589 };
590
591 struct io_madvise {
592         struct file                     *file;
593         u64                             addr;
594         u32                             len;
595         u32                             advice;
596 };
597
598 struct io_epoll {
599         struct file                     *file;
600         int                             epfd;
601         int                             op;
602         int                             fd;
603         struct epoll_event              event;
604 };
605
606 struct io_splice {
607         struct file                     *file_out;
608         struct file                     *file_in;
609         loff_t                          off_out;
610         loff_t                          off_in;
611         u64                             len;
612         unsigned int                    flags;
613 };
614
615 struct io_provide_buf {
616         struct file                     *file;
617         __u64                           addr;
618         __s32                           len;
619         __u32                           bgid;
620         __u16                           nbufs;
621         __u16                           bid;
622 };
623
624 struct io_statx {
625         struct file                     *file;
626         int                             dfd;
627         unsigned int                    mask;
628         unsigned int                    flags;
629         const char __user               *filename;
630         struct statx __user             *buffer;
631 };
632
633 struct io_shutdown {
634         struct file                     *file;
635         int                             how;
636 };
637
638 struct io_rename {
639         struct file                     *file;
640         int                             old_dfd;
641         int                             new_dfd;
642         struct filename                 *oldpath;
643         struct filename                 *newpath;
644         int                             flags;
645 };
646
647 struct io_unlink {
648         struct file                     *file;
649         int                             dfd;
650         int                             flags;
651         struct filename                 *filename;
652 };
653
654 struct io_completion {
655         struct file                     *file;
656         struct list_head                list;
657         u32                             cflags;
658 };
659
660 struct io_async_connect {
661         struct sockaddr_storage         address;
662 };
663
664 struct io_async_msghdr {
665         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
666         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
667         struct iovec                    *free_iov;
668         struct sockaddr __user          *uaddr;
669         struct msghdr                   msg;
670         struct sockaddr_storage         addr;
671 };
672
673 struct io_async_rw {
674         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
675         const struct iovec              *free_iovec;
676         struct iov_iter                 iter;
677         size_t                          bytes_done;
678         struct wait_page_queue          wpq;
679 };
680
681 enum {
682         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
683         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
684         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
685         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
686         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
687         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
688
689         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
690         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
691         REQ_F_CUR_POS_BIT,
692         REQ_F_NOWAIT_BIT,
693         REQ_F_LINK_TIMEOUT_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         /* keep async read/write and isreg together and in order */
702         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
703         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
704         REQ_F_ISREG_BIT,
705
706         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
707         __REQ_F_LAST_BIT,
708 };
709
710 enum {
711         /* ctx owns file */
712         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
713         /* drain existing IO first */
714         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
715         /* linked sqes */
716         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
717         /* doesn't sever on completion < 0 */
718         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
719         /* IOSQE_ASYNC */
720         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
721         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
722         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
723
724         /* fail rest of links */
725         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
726         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
727         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
728         /* read/write uses file position */
729         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
730         /* must not punt to workers */
731         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
732         /* has or had linked timeout */
733         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
734         /* needs cleanup */
735         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
736         /* already went through poll handler */
737         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
738         /* buffer already selected */
739         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
740         /* doesn't need file table for this request */
741         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
742         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
743         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
744         /* completion is deferred through io_comp_state */
745         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
746         /* caller should reissue async */
747         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
748         /* supports async reads */
749         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
750         /* supports async writes */
751         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
752         /* regular file */
753         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
754 };
755
756 struct async_poll {
757         struct io_poll_iocb     poll;
758         struct io_poll_iocb     *double_poll;
759 };
760
761 struct io_task_work {
762         struct io_wq_work_node  node;
763         task_work_func_t        func;
764 };
765
766 /*
767  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
768  * as the first entry in their struct definition. So you can
769  * access the file pointer through any of the sub-structs,
770  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
771  */
772 struct io_kiocb {
773         union {
774                 struct file             *file;
775                 struct io_rw            rw;
776                 struct io_poll_iocb     poll;
777                 struct io_poll_remove   poll_remove;
778                 struct io_accept        accept;
779                 struct io_sync          sync;
780                 struct io_cancel        cancel;
781                 struct io_timeout       timeout;
782                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
783                 struct io_connect       connect;
784                 struct io_sr_msg        sr_msg;
785                 struct io_open          open;
786                 struct io_close         close;
787                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
788                 struct io_fadvise       fadvise;
789                 struct io_madvise       madvise;
790                 struct io_epoll         epoll;
791                 struct io_splice        splice;
792                 struct io_provide_buf   pbuf;
793                 struct io_statx         statx;
794                 struct io_shutdown      shutdown;
795                 struct io_rename        rename;
796                 struct io_unlink        unlink;
797                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
798                 struct io_completion    compl;
799         };
800
801         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
802         void                            *async_data;
803         u8                              opcode;
804         /* polled IO has completed */
805         u8                              iopoll_completed;
806
807         u16                             buf_index;
808         u32                             result;
809
810         struct io_ring_ctx              *ctx;
811         unsigned int                    flags;
812         atomic_t                        refs;
813         struct task_struct              *task;
814         u64                             user_data;
815
816         struct io_kiocb                 *link;
817         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
818
819         /*
820          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
821          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
822          */
823         struct list_head                inflight_entry;
824         union {
825                 struct io_task_work     io_task_work;
826                 struct callback_head    task_work;
827         };
828         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
829         struct hlist_node               hash_node;
830         struct async_poll               *apoll;
831         struct io_wq_work               work;
832 };
833
834 struct io_tctx_node {
835         struct list_head        ctx_node;
836         struct task_struct      *task;
837         struct io_ring_ctx      *ctx;
838 };
839
840 struct io_defer_entry {
841         struct list_head        list;
842         struct io_kiocb         *req;
843         u32                     seq;
844 };
845
846 struct io_op_def {
847         /* needs req->file assigned */
848         unsigned                needs_file : 1;
849         /* hash wq insertion if file is a regular file */
850         unsigned                hash_reg_file : 1;
851         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
852         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
853         /* opcode is not supported by this kernel */
854         unsigned                not_supported : 1;
855         /* set if opcode supports polled "wait" */
856         unsigned                pollin : 1;
857         unsigned                pollout : 1;
858         /* op supports buffer selection */
859         unsigned                buffer_select : 1;
860         /* do prep async if is going to be punted */
861         unsigned                needs_async_setup : 1;
862         /* should block plug */
863         unsigned                plug : 1;
864         /* size of async data needed, if any */
865         unsigned short          async_size;
866 };
867
868 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
869         [IORING_OP_NOP] = {},
870         [IORING_OP_READV] = {
871                 .needs_file             = 1,
872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
873                 .pollin                 = 1,
874                 .buffer_select          = 1,
875                 .needs_async_setup      = 1,
876                 .plug                   = 1,
877                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
878         },
879         [IORING_OP_WRITEV] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883                 .pollout                = 1,
884                 .needs_async_setup      = 1,
885                 .plug                   = 1,
886                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
887         },
888         [IORING_OP_FSYNC] = {
889                 .needs_file             = 1,
890         },
891         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
892                 .needs_file             = 1,
893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
894                 .pollin                 = 1,
895                 .plug                   = 1,
896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
897         },
898         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
899                 .needs_file             = 1,
900                 .hash_reg_file          = 1,
901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
902                 .pollout                = 1,
903                 .plug                   = 1,
904                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
905         },
906         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
907                 .needs_file             = 1,
908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
909         },
910         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
911         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
912                 .needs_file             = 1,
913         },
914         [IORING_OP_SENDMSG] = {
915                 .needs_file             = 1,
916                 .unbound_nonreg_file    = 1,
917                 .pollout                = 1,
918                 .needs_async_setup      = 1,
919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
920         },
921         [IORING_OP_RECVMSG] = {
922                 .needs_file             = 1,
923                 .unbound_nonreg_file    = 1,
924                 .pollin                 = 1,
925                 .buffer_select          = 1,
926                 .needs_async_setup      = 1,
927                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
928         },
929         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
930                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
931         },
932         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
933                 /* used by timeout updates' prep() */
934         },
935         [IORING_OP_ACCEPT] = {
936                 .needs_file             = 1,
937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
938                 .pollin                 = 1,
939         },
940         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
941         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
942                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
943         },
944         [IORING_OP_CONNECT] = {
945                 .needs_file             = 1,
946                 .unbound_nonreg_file    = 1,
947                 .pollout                = 1,
948                 .needs_async_setup      = 1,
949                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
950         },
951         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
952                 .needs_file             = 1,
953         },
954         [IORING_OP_OPENAT] = {},
955         [IORING_OP_CLOSE] = {},
956         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
957         [IORING_OP_STATX] = {},
958         [IORING_OP_READ] = {
959                 .needs_file             = 1,
960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
961                 .pollin                 = 1,
962                 .buffer_select          = 1,
963                 .plug                   = 1,
964                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
965         },
966         [IORING_OP_WRITE] = {
967                 .needs_file             = 1,
968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
969                 .pollout                = 1,
970                 .plug                   = 1,
971                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
972         },
973         [IORING_OP_FADVISE] = {
974                 .needs_file             = 1,
975         },
976         [IORING_OP_MADVISE] = {},
977         [IORING_OP_SEND] = {
978                 .needs_file             = 1,
979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
980                 .pollout                = 1,
981         },
982         [IORING_OP_RECV] = {
983                 .needs_file             = 1,
984                 .unbound_nonreg_file    = 1,
985                 .pollin                 = 1,
986                 .buffer_select          = 1,
987         },
988         [IORING_OP_OPENAT2] = {
989         },
990         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
991                 .unbound_nonreg_file    = 1,
992         },
993         [IORING_OP_SPLICE] = {
994                 .needs_file             = 1,
995                 .hash_reg_file          = 1,
996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
997         },
998         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
999         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1000         [IORING_OP_TEE] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .hash_reg_file          = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1006                 .needs_file             = 1,
1007         },
1008         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1009         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1010 };
1011
1012 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1013 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1014 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1015                                          struct task_struct *task,
1016                                          struct files_struct *files);
1017 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1018 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1019 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1020                         struct io_ring_ctx *ctx);
1021 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1022
1023 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1025 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1026 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1027 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1028 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1029 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1030 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1031 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1032 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1033                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1034                                  unsigned nr_args);
1035 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1036 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1037                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1038 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1040
1041 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1043                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1044 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
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_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1069
1070         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1071                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1072                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1073         }
1074 }
1075
1076 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1077                           struct task_struct *task,
1078                           struct files_struct *files)
1079 {
1080         struct io_kiocb *req;
1081
1082         if (task && head->task != task) {
1083                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1084                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1085                         return true;
1086                 return false;
1087         }
1088         if (!files)
1089                 return true;
1090
1091         io_for_each_link(req, head) {
1092                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1093                         return true;
1094         }
1095         return false;
1096 }
1097
1098 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1099 {
1100         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1101                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1102 }
1103
1104 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1105 {
1106         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1107
1108         complete(&ctx->ref_comp);
1109 }
1110
1111 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1112 {
1113         return !req->timeout.off;
1114 }
1115
1116 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx;
1119         int hash_bits;
1120
1121         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1122         if (!ctx)
1123                 return NULL;
1124
1125         /*
1126          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1127          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1128          */
1129         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1130         hash_bits -= 5;
1131         if (hash_bits <= 0)
1132                 hash_bits = 1;
1133         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1134         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1135                                         GFP_KERNEL);
1136         if (!ctx->cancel_hash)
1137                 goto err;
1138         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1139
1140         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1141                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1142                 goto err;
1143
1144         ctx->flags = p->flags;
1145         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1147         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1148         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1149         init_completion(&ctx->ref_comp);
1150         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1151         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1152         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1154         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1157         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1158         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1160         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1162         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1163         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1167         return ctx;
1168 err:
1169         kfree(ctx->cancel_hash);
1170         kfree(ctx);
1171         return NULL;
1172 }
1173
1174 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1175 {
1176         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1177                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1178
1179                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1180                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1181         }
1182
1183         return false;
1184 }
1185
1186 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1189
1190         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1191                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1192
1193                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1194                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1195                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1196         }
1197 }
1198
1199 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1200 {
1201         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1202         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1203
1204         if (!req->work.creds)
1205                 req->work.creds = get_current_cred();
1206
1207         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1208                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1209
1210         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1211                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1212                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1213         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1214                 if (def->unbound_nonreg_file)
1215                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1216         }
1217 }
1218
1219 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1220 {
1221         struct io_kiocb *cur;
1222
1223         io_for_each_link(cur, req)
1224                 io_prep_async_work(cur);
1225 }
1226
1227 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1228 {
1229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1230         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1231         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1232
1233         BUG_ON(!tctx);
1234         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1235
1236         /* init ->work of the whole link before punting */
1237         io_prep_async_link(req);
1238         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1239                                         &req->work, req->flags);
1240         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1241         if (link)
1242                 io_queue_linked_timeout(link);
1243 }
1244
1245 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1246 {
1247         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1248         int ret;
1249
1250         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1251         if (ret != -1) {
1252                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1253                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1254                 list_del_init(&req->timeout.list);
1255                 io_cqring_fill_event(req, status);
1256                 io_put_req_deferred(req, 1);
1257         }
1258 }
1259
1260 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1261 {
1262         do {
1263                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1264                                                 struct io_defer_entry, list);
1265
1266                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1267                         break;
1268                 list_del_init(&de->list);
1269                 io_req_task_queue(de->req);
1270                 kfree(de);
1271         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1272 }
1273
1274 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         u32 seq;
1277
1278         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1279                 return;
1280
1281         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1282
1283         do {
1284                 u32 events_needed, events_got;
1285                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1286                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1287
1288                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1289                         break;
1290
1291                 /*
1292                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1293                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1294                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1295                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1296                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1297                  */
1298                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1299                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1300                 if (events_got < events_needed)
1301                         break;
1302
1303                 list_del_init(&req->timeout.list);
1304                 io_kill_timeout(req, 0);
1305         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1306
1307         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1308 }
1309
1310 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1311 {
1312         io_flush_timeouts(ctx);
1313
1314         /* order cqe stores with ring update */
1315         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1316
1317         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1318                 __io_queue_deferred(ctx);
1319 }
1320
1321 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1322 {
1323         struct io_rings *r = ctx->rings;
1324
1325         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1326 }
1327
1328 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1329 {
1330         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1331 }
1332
1333 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1334 {
1335         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1336         unsigned tail;
1337
1338         /*
1339          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1340          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1341          * fill the cq entry
1342          */
1343         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1344                 return NULL;
1345
1346         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1347         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1348 }
1349
1350 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1351 {
1352         if (!ctx->cq_ev_fd)
1353                 return false;
1354         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1355                 return false;
1356         if (!ctx->eventfd_async)
1357                 return true;
1358         return io_wq_current_is_worker();
1359 }
1360
1361 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1362 {
1363         /* see waitqueue_active() comment */
1364         smp_mb();
1365
1366         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1367                 wake_up(&ctx->wait);
1368         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1369                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1370         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1371                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1372         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1373                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1374                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1375         }
1376 }
1377
1378 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         /* see waitqueue_active() comment */
1381         smp_mb();
1382
1383         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1384                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1385                         wake_up(&ctx->wait);
1386         }
1387         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1388                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1389         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1390                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1391                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1392         }
1393 }
1394
1395 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1396 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1397                                        struct task_struct *tsk,
1398                                        struct files_struct *files)
1399 {
1400         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1401         struct io_kiocb *req, *tmp;
1402         struct io_uring_cqe *cqe;
1403         unsigned long flags;
1404         bool all_flushed, posted;
1405         LIST_HEAD(list);
1406
1407         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1408                 return false;
1409
1410         posted = false;
1411         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1412         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1413                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1414                         continue;
1415
1416                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1417                 if (!cqe && !force)
1418                         break;
1419
1420                 list_move(&req->compl.list, &list);
1421                 if (cqe) {
1422                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1423                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1424                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1425                 } else {
1426                         ctx->cached_cq_overflow++;
1427                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1428                                    ctx->cached_cq_overflow);
1429                 }
1430                 posted = true;
1431         }
1432
1433         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1434         if (all_flushed) {
1435                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1436                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1437                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1438         }
1439
1440         if (posted)
1441                 io_commit_cqring(ctx);
1442         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1443         if (posted)
1444                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1445
1446         while (!list_empty(&list)) {
1447                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1448                 list_del(&req->compl.list);
1449                 io_put_req(req);
1450         }
1451
1452         return all_flushed;
1453 }
1454
1455 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1456                                      struct task_struct *tsk,
1457                                      struct files_struct *files)
1458 {
1459         bool ret = true;
1460
1461         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1462                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1463                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1464                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1465                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1466                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1467                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1468         }
1469
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1475  * see commit f958d7b528b1 for details.
1476  */
1477 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1478         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1479
1480 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1481 {
1482         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1483 }
1484
1485 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1486 {
1487         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1488         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1489 }
1490
1491 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1492 {
1493         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1494         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1495 }
1496
1497 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1498 {
1499         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1500 }
1501
1502 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1505         atomic_inc(&req->refs);
1506 }
1507
1508 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1509                                    unsigned int cflags)
1510 {
1511         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1512         struct io_uring_cqe *cqe;
1513
1514         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1515
1516         /*
1517          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1518          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1519          * the ring.
1520          */
1521         cqe = io_get_cqring(ctx);
1522         if (likely(cqe)) {
1523                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1524                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1525                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1526         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1527                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1528                 /*
1529                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1530                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1531                  * to drop it on the floor.
1532                  */
1533                 ctx->cached_cq_overflow++;
1534                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1535         } else {
1536                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1537                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1538                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1539                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1540                 }
1541                 if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1542                         io_clean_op(req);
1543
1544                 req->result = res;
1545                 req->compl.cflags = cflags;
1546                 req_ref_get(req);
1547                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1548         }
1549 }
1550
1551 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1552 {
1553         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1554 }
1555
1556 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1557                                  unsigned int cflags)
1558 {
1559         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1560         unsigned long flags;
1561
1562         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1563         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1564         /*
1565          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1566          * free_list cache.
1567          */
1568         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1569                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1570
1571                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1572                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1573                                 io_disarm_next(req);
1574                         if (req->link) {
1575                                 io_req_task_queue(req->link);
1576                                 req->link = NULL;
1577                         }
1578                 }
1579                 io_dismantle_req(req);
1580                 io_put_task(req->task, 1);
1581                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1582                 cs->locked_free_nr++;
1583         } else {
1584                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1585                         req = NULL;
1586         }
1587         io_commit_cqring(ctx);
1588         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1589
1590         if (req) {
1591                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1592                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1593         }
1594 }
1595
1596 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1597                                   unsigned int cflags)
1598 {
1599         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1600                 io_clean_op(req);
1601         req->result = res;
1602         req->compl.cflags = cflags;
1603         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1604 }
1605
1606 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1607                                      long res, unsigned cflags)
1608 {
1609         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1610                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1611         else
1612                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1613 }
1614
1615 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1616 {
1617         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1618 }
1619
1620 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1621 {
1622         req_set_fail_links(req);
1623         io_put_req(req);
1624         io_req_complete_post(req, res, 0);
1625 }
1626
1627 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1628                                         struct io_comp_state *cs)
1629 {
1630         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1631         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1632         cs->locked_free_nr = 0;
1633         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1634 }
1635
1636 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1637 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1638 {
1639         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1640         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1641         int nr;
1642
1643         /*
1644          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1645          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1646          * side cache.
1647          */
1648         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1649                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1650
1651         nr = state->free_reqs;
1652         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1653                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1654                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1655
1656                 list_del(&req->compl.list);
1657                 state->reqs[nr++] = req;
1658                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1659                         break;
1660         }
1661
1662         state->free_reqs = nr;
1663         return nr != 0;
1664 }
1665
1666 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1667 {
1668         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1669
1670         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1671
1672         if (!state->free_reqs) {
1673                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1674                 int ret;
1675
1676                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1677                         goto got_req;
1678
1679                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1680                                             state->reqs);
1681
1682                 /*
1683                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1684                  * retry single alloc to be on the safe side.
1685                  */
1686                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1687                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1688                         if (!state->reqs[0])
1689                                 return NULL;
1690                         ret = 1;
1691                 }
1692                 state->free_reqs = ret;
1693         }
1694 got_req:
1695         state->free_reqs--;
1696         return state->reqs[state->free_reqs];
1697 }
1698
1699 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1700                           bool fixed)
1701 {
1702         if (!fixed)
1703                 fput(file);
1704 }
1705
1706 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1707 {
1708         unsigned int flags = req->flags;
1709
1710         if (req->file)
1711                 io_put_file(req, req->file, (flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1712         if (flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1713                      REQ_F_INFLIGHT)) {
1714                 io_clean_op(req);
1715
1716                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1717                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1718                         unsigned long flags;
1719
1720                         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1721                         list_del(&req->inflight_entry);
1722                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1723                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1724                 }
1725         }
1726         if (req->fixed_rsrc_refs)
1727                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1728         if (req->async_data)
1729                 kfree(req->async_data);
1730         if (req->work.creds) {
1731                 put_cred(req->work.creds);
1732                 req->work.creds = NULL;
1733         }
1734 }
1735
1736 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1737 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1738 {
1739         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1740
1741         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1742         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1743                 wake_up(&tctx->wait);
1744         put_task_struct_many(task, nr);
1745 }
1746
1747 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1748 {
1749         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1750
1751         io_dismantle_req(req);
1752         io_put_task(req->task, 1);
1753
1754         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1755         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1756 }
1757
1758 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1759 {
1760         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1761
1762         req->link = nxt->link;
1763         nxt->link = NULL;
1764 }
1765
1766 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1767         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1768 {
1769         struct io_kiocb *link = req->link;
1770         bool cancelled = false;
1771
1772         /*
1773          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1774          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1775          */
1776         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1777                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1778                 int ret;
1779
1780                 io_remove_next_linked(req);
1781                 link->timeout.head = NULL;
1782                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1783                 if (ret != -1) {
1784                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1785                         io_put_req_deferred(link, 1);
1786                         cancelled = true;
1787                 }
1788         }
1789         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1790         return cancelled;
1791 }
1792
1793 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1794         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1795 {
1796         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1797
1798         req->link = NULL;
1799         while (link) {
1800                 nxt = link->link;
1801                 link->link = NULL;
1802
1803                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1804                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1805                 io_put_req_deferred(link, 2);
1806                 link = nxt;
1807         }
1808 }
1809
1810 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1811         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1812 {
1813         bool posted = false;
1814
1815         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1816                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1817         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1818                 posted |= (req->link != NULL);
1819                 io_fail_links(req);
1820         }
1821         return posted;
1822 }
1823
1824 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1825 {
1826         struct io_kiocb *nxt;
1827
1828         /*
1829          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1830          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1831          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1832          * of the chain.
1833          */
1834         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1835                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1836                 unsigned long flags;
1837                 bool posted;
1838
1839                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1840                 posted = io_disarm_next(req);
1841                 if (posted)
1842                         io_commit_cqring(req->ctx);
1843                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1844                 if (posted)
1845                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1846         }
1847         nxt = req->link;
1848         req->link = NULL;
1849         return nxt;
1850 }
1851
1852 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1853 {
1854         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1855                 return NULL;
1856         return __io_req_find_next(req);
1857 }
1858
1859 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1860 {
1861         if (!ctx)
1862                 return;
1863         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1864                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1865                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1866                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1867         }
1868         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1869 }
1870
1871 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1872 {
1873         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1874         struct io_wq_work_list list;
1875         struct io_wq_work_node *node;
1876
1877         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1878                 return false;
1879
1880         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1881         list = tctx->task_list;
1882         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1883         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1884
1885         node = list.first;
1886         while (node) {
1887                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1888                 struct io_kiocb *req;
1889
1890                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1891                 if (req->ctx != ctx) {
1892                         ctx_flush_and_put(ctx);
1893                         ctx = req->ctx;
1894                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1895                 }
1896
1897                 req->task_work.func(&req->task_work);
1898                 node = next;
1899         }
1900
1901         ctx_flush_and_put(ctx);
1902         return list.first != NULL;
1903 }
1904
1905 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1906 {
1907         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1908
1909         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1910
1911         while (__tctx_task_work(tctx))
1912                 cond_resched();
1913 }
1914
1915 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1916                             enum task_work_notify_mode notify)
1917 {
1918         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1919         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1920         unsigned long flags;
1921         int ret;
1922
1923         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1924
1925         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1926         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1927         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1928
1929         /* task_work already pending, we're done */
1930         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1931             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1932                 return 0;
1933
1934         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1935                 return 0;
1936
1937         /*
1938          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1939          * in the list, it got run and we're fine.
1940          */
1941         ret = 0;
1942         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1943         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1944                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1945                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1946                         ret = 1;
1947                         break;
1948                 }
1949         }
1950         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1951         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1952         return ret;
1953 }
1954
1955 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1956 {
1957         struct task_struct *tsk = req->task;
1958         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1959         enum task_work_notify_mode notify;
1960         int ret;
1961
1962         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1963                 return -ESRCH;
1964
1965         /*
1966          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1967          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1968          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1969          * will do the job.
1970          */
1971         notify = TWA_NONE;
1972         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1973                 notify = TWA_SIGNAL;
1974
1975         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1976         if (!ret)
1977                 wake_up_process(tsk);
1978
1979         return ret;
1980 }
1981
1982 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1983 {
1984         struct callback_head *work, *next;
1985         bool executed = false;
1986
1987         do {
1988                 work = xchg(work_head, NULL);
1989                 if (!work)
1990                         break;
1991
1992                 do {
1993                         next = work->next;
1994                         work->func(work);
1995                         work = next;
1996                         cond_resched();
1997                 } while (work);
1998                 executed = true;
1999         } while (1);
2000
2001         return executed;
2002 }
2003
2004 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2005                                   struct callback_head *task_work)
2006 {
2007         struct callback_head *head;
2008
2009         do {
2010                 head = READ_ONCE(*work_head);
2011                 task_work->next = head;
2012         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2013 }
2014
2015 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2016                                           task_work_func_t cb)
2017 {
2018         init_task_work(&req->task_work, cb);
2019         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2020 }
2021
2022 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2023 {
2024         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2026
2027         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2028         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2029         io_req_complete_failed(req, req->result);
2030         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2031 }
2032
2033 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2034 {
2035         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2036
2037         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2038         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2039         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2040                 __io_queue_sqe(req);
2041         else
2042                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2043         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2044 }
2045
2046 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2047 {
2048         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2049
2050         __io_req_task_submit(req);
2051 }
2052
2053 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2054 {
2055         req->result = ret;
2056         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2057
2058         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2059                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2060 }
2061
2062 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2063 {
2064         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2065
2066         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2067                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2068 }
2069
2070 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2071 {
2072         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2073
2074         if (nxt)
2075                 io_req_task_queue(nxt);
2076 }
2077
2078 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2079 {
2080         io_queue_next(req);
2081         __io_free_req(req);
2082 }
2083
2084 struct req_batch {
2085         struct task_struct      *task;
2086         int                     task_refs;
2087         int                     ctx_refs;
2088 };
2089
2090 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2091 {
2092         rb->task_refs = 0;
2093         rb->ctx_refs = 0;
2094         rb->task = NULL;
2095 }
2096
2097 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2098                                      struct req_batch *rb)
2099 {
2100         if (rb->task)
2101                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2102         if (rb->ctx_refs)
2103                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2104 }
2105
2106 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2107                               struct io_submit_state *state)
2108 {
2109         io_queue_next(req);
2110         io_dismantle_req(req);
2111
2112         if (req->task != rb->task) {
2113                 if (rb->task)
2114                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2115                 rb->task = req->task;
2116                 rb->task_refs = 0;
2117         }
2118         rb->task_refs++;
2119         rb->ctx_refs++;
2120
2121         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2122                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2123         else
2124                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2125 }
2126
2127 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2128                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2129 {
2130         int i, nr = cs->nr;
2131         struct io_kiocb *req;
2132         struct req_batch rb;
2133
2134         io_init_req_batch(&rb);
2135         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2136         for (i = 0; i < nr; i++) {
2137                 req = cs->reqs[i];
2138                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2139         }
2140         io_commit_cqring(ctx);
2141         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2142
2143         io_cqring_ev_posted(ctx);
2144         for (i = 0; i < nr; i++) {
2145                 req = cs->reqs[i];
2146
2147                 /* submission and completion refs */
2148                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2149                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2150         }
2151
2152         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2153         cs->nr = 0;
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2158  * was the last reference to this request.
2159  */
2160 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2161 {
2162         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2163
2164         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2165                 nxt = io_req_find_next(req);
2166                 __io_free_req(req);
2167         }
2168         return nxt;
2169 }
2170
2171 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2172 {
2173         if (req_ref_put_and_test(req))
2174                 io_free_req(req);
2175 }
2176
2177 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2178 {
2179         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2180
2181         io_free_req(req);
2182 }
2183
2184 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2185 {
2186         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2187         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2188                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2189 }
2190
2191 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2192 {
2193         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2194                 io_free_req_deferred(req);
2195 }
2196
2197 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2198 {
2199         /* See comment at the top of this file */
2200         smp_rmb();
2201         return __io_cqring_events(ctx);
2202 }
2203
2204 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2205 {
2206         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2207
2208         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2209         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2210 }
2211
2212 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2213 {
2214         unsigned int cflags;
2215
2216         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2217         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2218         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2219         kfree(kbuf);
2220         return cflags;
2221 }
2222
2223 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2224 {
2225         struct io_buffer *kbuf;
2226
2227         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2228         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2229 }
2230
2231 static inline bool io_run_task_work(void)
2232 {
2233         /*
2234          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2235          * not add work to such a task.
2236          */
2237         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2238                 return false;
2239         if (current->task_works) {
2240                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2241                 task_work_run();
2242                 return true;
2243         }
2244
2245         return false;
2246 }
2247
2248 /*
2249  * Find and free completed poll iocbs
2250  */
2251 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2252                                struct list_head *done)
2253 {
2254         struct req_batch rb;
2255         struct io_kiocb *req;
2256
2257         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2258         smp_rmb();
2259
2260         io_init_req_batch(&rb);
2261         while (!list_empty(done)) {
2262                 int cflags = 0;
2263
2264                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2265                 list_del(&req->inflight_entry);
2266
2267                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2268                         req->iopoll_completed = 0;
2269                         if (io_rw_reissue(req))
2270                                 continue;
2271                 }
2272
2273                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2274                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2275
2276                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2277                 (*nr_events)++;
2278
2279                 if (req_ref_put_and_test(req))
2280                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2281         }
2282
2283         io_commit_cqring(ctx);
2284         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2285         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2286 }
2287
2288 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2289                         long min)
2290 {
2291         struct io_kiocb *req, *tmp;
2292         LIST_HEAD(done);
2293         bool spin;
2294         int ret;
2295
2296         /*
2297          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2298          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2299          */
2300         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2301
2302         ret = 0;
2303         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2304                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2305
2306                 /*
2307                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2308                  * If we find a request that requires polling, break out
2309                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2310                  */
2311                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2312                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2313                         continue;
2314                 }
2315                 if (!list_empty(&done))
2316                         break;
2317
2318                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2319                 if (ret < 0)
2320                         break;
2321
2322                 /* iopoll may have completed current req */
2323                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2324                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2325
2326                 if (ret && spin)
2327                         spin = false;
2328                 ret = 0;
2329         }
2330
2331         if (!list_empty(&done))
2332                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2333
2334         return ret;
2335 }
2336
2337 /*
2338  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2339  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2340  * as a non-spinning completion check.
2341  */
2342 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2343                                 long min)
2344 {
2345         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2346                 int ret;
2347
2348                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2349                 if (ret < 0)
2350                         return ret;
2351                 if (*nr_events >= min)
2352                         return 0;
2353         }
2354
2355         return 1;
2356 }
2357
2358 /*
2359  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2360  * find and complete them.
2361  */
2362 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2363 {
2364         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2365                 return;
2366
2367         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2368         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2369                 unsigned int nr_events = 0;
2370
2371                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2372
2373                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2374                 if (nr_events == 0)
2375                         break;
2376                 /*
2377                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2378                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2379                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2380                  */
2381                 if (need_resched()) {
2382                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2383                         cond_resched();
2384                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2385                 }
2386         }
2387         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2388 }
2389
2390 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2391 {
2392         unsigned int nr_events = 0;
2393         int iters = 0, ret = 0;
2394
2395         /*
2396          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2397          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2398          * that got punted to a workqueue.
2399          */
2400         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2401         do {
2402                 /*
2403                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2404                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2405                  * already triggered a CQE (eg in error).
2406                  */
2407                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2408                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2409                 if (io_cqring_events(ctx))
2410                         break;
2411
2412                 /*
2413                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2414                  * application entering polling for a command before it gets
2415                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2416                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2417                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2418                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2419                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2420                  * very same mutex.
2421                  */
2422                 if (!(++iters & 7)) {
2423                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2424                         io_run_task_work();
2425                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2426                 }
2427
2428                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2429                 if (ret <= 0)
2430                         break;
2431                 ret = 0;
2432         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2433
2434         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2435         return ret;
2436 }
2437
2438 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2439 {
2440         /*
2441          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2442          * thread.
2443          */
2444         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2445                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2446
2447                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2448         }
2449         file_end_write(req->file);
2450 }
2451
2452 #ifdef CONFIG_BLOCK
2453 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2454 {
2455         /* either already prepared or successfully done */
2456         return req->async_data || !io_req_prep_async(req);
2457 }
2458
2459 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2460 {
2461         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2463
2464         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2465                 return false;
2466         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2467             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2468                 return false;
2469         /*
2470          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2471          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2472          * -EAGAIN.
2473          */
2474         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2475                 return false;
2476         return true;
2477 }
2478 #else
2479 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2480 {
2481         return false;
2482 }
2483 #endif
2484
2485 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2486 {
2487 #ifdef CONFIG_BLOCK
2488         if (!io_rw_should_reissue(req))
2489                 return false;
2490
2491         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2492
2493         if (io_resubmit_prep(req)) {
2494                 req_ref_get(req);
2495                 io_queue_async_work(req);
2496                 return true;
2497         }
2498         req_set_fail_links(req);
2499 #endif
2500         return false;
2501 }
2502
2503 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2504                              unsigned int issue_flags)
2505 {
2506         int cflags = 0;
2507
2508         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2509                 kiocb_end_write(req);
2510         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2511                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2512                 return;
2513         }
2514         if (res != req->result)
2515                 req_set_fail_links(req);
2516         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2517                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2518         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2519 }
2520
2521 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2522 {
2523         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2524
2525         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2526 }
2527
2528 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2529 {
2530         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2531
2532 #ifdef CONFIG_BLOCK
2533         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2534         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2535                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2536
2537                 if (rw)
2538                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2539                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2540                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2541                         res = -EIO;
2542         }
2543 #endif
2544
2545         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2546                 kiocb_end_write(req);
2547
2548         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2549                 req_set_fail_links(req);
2550
2551         WRITE_ONCE(req->result, res);
2552         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2553         smp_wmb();
2554         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2559  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2560  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2561  * accessing the kiocb cookie.
2562  */
2563 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2564 {
2565         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2566
2567         /*
2568          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2569          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2570          * different devices.
2571          */
2572         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2573                 ctx->poll_multi_file = false;
2574         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2575                 struct io_kiocb *list_req;
2576
2577                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2578                                                 inflight_entry);
2579                 if (list_req->file != req->file)
2580                         ctx->poll_multi_file = true;
2581         }
2582
2583         /*
2584          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2585          * it to the front so we find it first.
2586          */
2587         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2588                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2589         else
2590                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2591
2592         /*
2593          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2594          * task context or in io worker task context. If current task context is
2595          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2596          */
2597         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2598             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2599                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2600 }
2601
2602 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2603 {
2604         if (state->file_refs) {
2605                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2606                 state->file_refs = 0;
2607         }
2608 }
2609
2610 /*
2611  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2612  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2613  * has more than one submission.
2614  */
2615 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2616 {
2617         if (!state)
2618                 return fget(fd);
2619
2620         if (state->file_refs) {
2621                 if (state->fd == fd) {
2622                         state->file_refs--;
2623                         return state->file;
2624                 }
2625                 io_state_file_put(state);
2626         }
2627         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2628         if (unlikely(!state->file))
2629                 return NULL;
2630
2631         state->fd = fd;
2632         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2633         return state->file;
2634 }
2635
2636 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2637 {
2638         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2639 }
2640
2641 /*
2642  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2643  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2644  * inline.
2645  */
2646 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2647 {
2648         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2649
2650         if (S_ISBLK(mode)) {
2651                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2652                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2653                         return true;
2654                 return false;
2655         }
2656         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2657                 return true;
2658         if (S_ISREG(mode)) {
2659                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2660                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2661                     file->f_op != &io_uring_fops)
2662                         return true;
2663                 return false;
2664         }
2665
2666         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2667         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2668                 return true;
2669
2670         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2671                 return false;
2672
2673         if (rw == READ)
2674                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2675
2676         return file->f_op->write_iter != NULL;
2677 }
2678
2679 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2680 {
2681         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2682                 return true;
2683         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2684                 return true;
2685
2686         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2687 }
2688
2689 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2690 {
2691         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2692         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2693         struct file *file = req->file;
2694         unsigned ioprio;
2695         int ret;
2696
2697         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2698                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2699
2700         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2701         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2702                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2703                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2704         }
2705         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2706         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2707         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2708         if (unlikely(ret))
2709                 return ret;
2710
2711         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2712         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2713                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2714
2715         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2716         if (ioprio) {
2717                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2718                 if (ret)
2719                         return ret;
2720
2721                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2722         } else
2723                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2724
2725         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2726                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2727                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2728                         return -EOPNOTSUPP;
2729
2730                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2731                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2732                 req->iopoll_completed = 0;
2733         } else {
2734                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2735                         return -EINVAL;
2736                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2737         }
2738
2739         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2740         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2741         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2742         return 0;
2743 }
2744
2745 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2746 {
2747         switch (ret) {
2748         case -EIOCBQUEUED:
2749                 break;
2750         case -ERESTARTSYS:
2751         case -ERESTARTNOINTR:
2752         case -ERESTARTNOHAND:
2753         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2754                 /*
2755                  * We can't just restart the syscall, since previously
2756                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2757                  * IO with EINTR.
2758                  */
2759                 ret = -EINTR;
2760                 fallthrough;
2761         default:
2762                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2763         }
2764 }
2765
2766 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2767                        unsigned int issue_flags)
2768 {
2769         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2770         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2771         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2772
2773         /* add previously done IO, if any */
2774         if (io && io->bytes_done > 0) {
2775                 if (ret < 0)
2776                         ret = io->bytes_done;
2777                 else
2778                         ret += io->bytes_done;
2779         }
2780
2781         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2782                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2783         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2784                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2785         else
2786                 io_rw_done(kiocb, ret);
2787
2788         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2789                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2790                 if (!io_rw_reissue(req)) {
2791                         int cflags = 0;
2792
2793                         req_set_fail_links(req);
2794                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2795                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2796                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2797                 }
2798         }
2799 }
2800
2801 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2802 {
2803         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2804         size_t len = req->rw.len;
2805         struct io_mapped_ubuf *imu;
2806         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2807         size_t offset;
2808         u64 buf_addr;
2809
2810         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2811                 return -EFAULT;
2812         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2813         imu = &ctx->user_bufs[index];
2814         buf_addr = req->rw.addr;
2815
2816         /* overflow */
2817         if (buf_addr + len < buf_addr)
2818                 return -EFAULT;
2819         /* not inside the mapped region */
2820         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2821                 return -EFAULT;
2822
2823         /*
2824          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2825          * and advance us to the beginning.
2826          */
2827         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2828         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2829
2830         if (offset) {
2831                 /*
2832                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2833                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2834                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2835                  * we know that:
2836                  *
2837                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2838                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2839                  *    first and last bvec
2840                  *
2841                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2842                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2843                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2844                  * since we can just skip the first segment, which may not
2845                  * be PAGE_SIZE aligned.
2846                  */
2847                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2848
2849                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2850                         iov_iter_advance(iter, offset);
2851                 } else {
2852                         unsigned long seg_skip;
2853
2854                         /* skip first vec */
2855                         offset -= bvec->bv_len;
2856                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2857
2858                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2859                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2860                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2861                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2862                 }
2863         }
2864
2865         return 0;
2866 }
2867
2868 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2869 {
2870         if (needs_lock)
2871                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2872 }
2873
2874 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2875 {
2876         /*
2877          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2878          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2879          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2880          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2881          */
2882         if (needs_lock)
2883                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2884 }
2885
2886 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2887                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2888                                           bool needs_lock)
2889 {
2890         struct io_buffer *head;
2891
2892         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2893                 return kbuf;
2894
2895         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2896
2897         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2898
2899         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2900         if (head) {
2901                 if (!list_empty(&head->list)) {
2902                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2903                                                         list);
2904                         list_del(&kbuf->list);
2905                 } else {
2906                         kbuf = head;
2907                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2908                 }
2909                 if (*len > kbuf->len)
2910                         *len = kbuf->len;
2911         } else {
2912                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2913         }
2914
2915         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2916
2917         return kbuf;
2918 }
2919
2920 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2921                                         bool needs_lock)
2922 {
2923         struct io_buffer *kbuf;
2924         u16 bgid;
2925
2926         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2927         bgid = req->buf_index;
2928         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2929         if (IS_ERR(kbuf))
2930                 return kbuf;
2931         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2932         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2933         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2934 }
2935
2936 #ifdef CONFIG_COMPAT
2937 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2938                                 bool needs_lock)
2939 {
2940         struct compat_iovec __user *uiov;
2941         compat_ssize_t clen;
2942         void __user *buf;
2943         ssize_t len;
2944
2945         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2946         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2947                 return -EFAULT;
2948         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2949                 return -EFAULT;
2950         if (clen < 0)
2951                 return -EINVAL;
2952
2953         len = clen;
2954         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2955         if (IS_ERR(buf))
2956                 return PTR_ERR(buf);
2957         iov[0].iov_base = buf;
2958         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2959         return 0;
2960 }
2961 #endif
2962
2963 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2964                                       bool needs_lock)
2965 {
2966         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2967         void __user *buf;
2968         ssize_t len;
2969
2970         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2971                 return -EFAULT;
2972
2973         len = iov[0].iov_len;
2974         if (len < 0)
2975                 return -EINVAL;
2976         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2977         if (IS_ERR(buf))
2978                 return PTR_ERR(buf);
2979         iov[0].iov_base = buf;
2980         iov[0].iov_len = len;
2981         return 0;
2982 }
2983
2984 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2985                                     bool needs_lock)
2986 {
2987         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2988                 struct io_buffer *kbuf;
2989
2990                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2991                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2992                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2993                 return 0;
2994         }
2995         if (req->rw.len != 1)
2996                 return -EINVAL;
2997
2998 #ifdef CONFIG_COMPAT
2999         if (req->ctx->compat)
3000                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3001 #endif
3002
3003         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3004 }
3005
3006 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3007                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3008 {
3009         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3010         size_t sqe_len = req->rw.len;
3011         u8 opcode = req->opcode;
3012         ssize_t ret;
3013
3014         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3015                 *iovec = NULL;
3016                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3017         }
3018
3019         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3020         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3021                 return -EINVAL;
3022
3023         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3024                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3025                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3026                         if (IS_ERR(buf))
3027                                 return PTR_ERR(buf);
3028                         req->rw.len = sqe_len;
3029                 }
3030
3031                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3032                 *iovec = NULL;
3033                 return ret;
3034         }
3035
3036         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3037                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3038                 if (!ret)
3039                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3040                 *iovec = NULL;
3041                 return ret;
3042         }
3043
3044         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3045                               req->ctx->compat);
3046 }
3047
3048 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3049 {
3050         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3051 }
3052
3053 /*
3054  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3055  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3056  */
3057 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3058 {
3059         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3060         struct file *file = req->file;
3061         ssize_t ret = 0;
3062
3063         /*
3064          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3065          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3066          * the kiocb to be handled from an async context.
3067          */
3068         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3069                 return -EOPNOTSUPP;
3070         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3071                 return -EAGAIN;
3072
3073         while (iov_iter_count(iter)) {
3074                 struct iovec iovec;
3075                 ssize_t nr;
3076
3077                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3078                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3079                 } else {
3080                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3081                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3082                 }
3083
3084                 if (rw == READ) {
3085                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3086                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3087                 } else {
3088                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3089                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3090                 }
3091
3092                 if (nr < 0) {
3093                         if (!ret)
3094                                 ret = nr;
3095                         break;
3096                 }
3097                 ret += nr;
3098                 if (nr != iovec.iov_len)
3099                         break;
3100                 req->rw.len -= nr;
3101                 req->rw.addr += nr;
3102                 iov_iter_advance(iter, nr);
3103         }
3104
3105         return ret;
3106 }
3107
3108 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3109                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3110 {
3111         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3112
3113         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3114         rw->free_iovec = iovec;
3115         rw->bytes_done = 0;
3116         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3117         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3118                 return;
3119         if (!iovec) {
3120                 unsigned iov_off = 0;
3121
3122                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3123                 if (iter->iov != fast_iov) {
3124                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3125                         rw->iter.iov += iov_off;
3126                 }
3127                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3128                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3129                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3130         } else {
3131                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3132         }
3133 }
3134
3135 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3136 {
3137         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3138         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3139         return req->async_data == NULL;
3140 }
3141
3142 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3143                              const struct iovec *fast_iov,
3144                              struct iov_iter *iter, bool force)
3145 {
3146         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3147                 return 0;
3148         if (!req->async_data) {
3149                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3150                         kfree(iovec);
3151                         return -ENOMEM;
3152                 }
3153
3154                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3155         }
3156         return 0;
3157 }
3158
3159 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3160 {
3161         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3162         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3163         int ret;
3164
3165         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3166         if (unlikely(ret < 0))
3167                 return ret;
3168
3169         iorw->bytes_done = 0;
3170         iorw->free_iovec = iov;
3171         if (iov)
3172                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3173         return 0;
3174 }
3175
3176 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3177 {
3178         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3179                 return -EBADF;
3180         return io_prep_rw(req, sqe);
3181 }
3182
3183 /*
3184  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3185  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3186  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3187  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3188  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3189  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3190  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3191  * slow path.
3192  */
3193 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3194                              int sync, void *arg)
3195 {
3196         struct wait_page_queue *wpq;
3197         struct io_kiocb *req = wait->private;
3198         struct wait_page_key *key = arg;
3199
3200         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3201
3202         if (!wake_page_match(wpq, key))
3203                 return 0;
3204
3205         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3206         list_del_init(&wait->entry);
3207
3208         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3209         req_ref_get(req);
3210         io_req_task_queue(req);
3211         return 1;
3212 }
3213
3214 /*
3215  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3216  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3217  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3218  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3219  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3220  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3221  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3222  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3223  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3224  * async worker threads for a blocking retry.
3225  */
3226 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3227 {
3228         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3229         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3230         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3231
3232         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3233         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3234                 return false;
3235
3236         /* Only for buffered IO */
3237         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3238                 return false;
3239
3240         /*
3241          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3242          * support callback based unlocks
3243          */
3244         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3245                 return false;
3246
3247         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3248         wait->wait.private = req;
3249         wait->wait.flags = 0;
3250         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3251         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3252         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3253         kiocb->ki_waitq = wait;
3254         return true;
3255 }
3256
3257 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3258 {
3259         if (req->file->f_op->read_iter)
3260                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3261         else if (req->file->f_op->read)
3262                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3263         else
3264                 return -EINVAL;
3265 }
3266
3267 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3268 {
3269         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3270         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3271         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3272         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3273         ssize_t io_size, ret, ret2;
3274         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3275
3276         if (rw) {
3277                 iter = &rw->iter;
3278                 iovec = NULL;
3279         } else {
3280                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3281                 if (ret < 0)
3282                         return ret;
3283         }
3284         io_size = iov_iter_count(iter);
3285         req->result = io_size;
3286
3287         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3288         if (!force_nonblock)
3289                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3290         else
3291                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3292
3293         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3294         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3295                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3296                 return ret ?: -EAGAIN;
3297         }
3298
3299         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3300         if (unlikely(ret)) {
3301                 kfree(iovec);
3302                 return ret;
3303         }
3304
3305         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3306
3307         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3308                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3309                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3310                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3311                         goto done;
3312                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3313                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3314                         goto done;
3315                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3316                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3317                 ret = 0;
3318         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3319                 goto out_free;
3320         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3321                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3322                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3323                 goto done;
3324         }
3325
3326         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3327         if (ret2)
3328                 return ret2;
3329
3330         iovec = NULL;
3331         rw = req->async_data;
3332         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3333         iter = &rw->iter;
3334
3335         do {
3336                 io_size -= ret;
3337                 rw->bytes_done += ret;
3338                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3339                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3340                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3341                         return -EAGAIN;
3342                 }
3343
3344                 /*
3345                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3346                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3347                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3348                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3349                  */
3350                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3351                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3352                         return 0;
3353                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3354                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3355         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3356 done:
3357         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3358 out_free:
3359         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3360         if (iovec)
3361                 kfree(iovec);
3362         return 0;
3363 }
3364
3365 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3366 {
3367         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3368                 return -EBADF;
3369         return io_prep_rw(req, sqe);
3370 }
3371
3372 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3373 {
3374         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3375         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3376         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3377         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3378         ssize_t ret, ret2, io_size;
3379         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3380
3381         if (rw) {
3382                 iter = &rw->iter;
3383                 iovec = NULL;
3384         } else {
3385                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3386                 if (ret < 0)
3387                         return ret;
3388         }
3389         io_size = iov_iter_count(iter);
3390         req->result = io_size;
3391
3392         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3393         if (!force_nonblock)
3394                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3395         else
3396                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3397
3398         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3399         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3400                 goto copy_iov;
3401
3402         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3403         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3404             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3405                 goto copy_iov;
3406
3407         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3408         if (unlikely(ret))
3409                 goto out_free;
3410
3411         /*
3412          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3413          * which will be released by another thread in
3414          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3415          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3416          * we return to userspace.
3417          */
3418         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3419                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3420                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3421                                         SB_FREEZE_WRITE);
3422         }
3423         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3424
3425         if (req->file->f_op->write_iter)
3426                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3427         else if (req->file->f_op->write)
3428                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3429         else
3430                 ret2 = -EINVAL;
3431
3432         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3433                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3434                 ret2 = -EAGAIN;
3435         }
3436
3437         /*
3438          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3439          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3440          */
3441         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3442                 ret2 = -EAGAIN;
3443         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3444         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3445                 goto done;
3446         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3447                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3448                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3449                         goto copy_iov;
3450 done:
3451                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3452         } else {
3453 copy_iov:
3454                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3455                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3456                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3457                 return ret ?: -EAGAIN;
3458         }
3459 out_free:
3460         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3461         if (iovec)
3462                 kfree(iovec);
3463         return ret;
3464 }
3465
3466 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3467                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3468 {
3469         struct io_rename *ren = &req->rename;
3470         const char __user *oldf, *newf;
3471
3472         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3473                 return -EBADF;
3474
3475         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3476         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3477         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3478         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3479         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3480
3481         ren->oldpath = getname(oldf);
3482         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3483                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3484
3485         ren->newpath = getname(newf);
3486         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3487                 putname(ren->oldpath);
3488                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3489         }
3490
3491         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3492         return 0;
3493 }
3494
3495 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3496 {
3497         struct io_rename *ren = &req->rename;
3498         int ret;
3499
3500         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3501                 return -EAGAIN;
3502
3503         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3504                                 ren->newpath, ren->flags);
3505
3506         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3507         if (ret < 0)
3508                 req_set_fail_links(req);
3509         io_req_complete(req, ret);
3510         return 0;
3511 }
3512
3513 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3514                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3515 {
3516         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3517         const char __user *fname;
3518
3519         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3520                 return -EBADF;
3521
3522         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3523
3524         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3525         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3526                 return -EINVAL;
3527
3528         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3529         un->filename = getname(fname);
3530         if (IS_ERR(un->filename))
3531                 return PTR_ERR(un->filename);
3532
3533         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3534         return 0;
3535 }
3536
3537 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3538 {
3539         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3540         int ret;
3541
3542         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3543                 return -EAGAIN;
3544
3545         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3546                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3547         else
3548                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3549
3550         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3551         if (ret < 0)
3552                 req_set_fail_links(req);
3553         io_req_complete(req, ret);
3554         return 0;
3555 }
3556
3557 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3558                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3559 {
3560 #if defined(CONFIG_NET)
3561         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3562                 return -EINVAL;
3563         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3564             sqe->buf_index)
3565                 return -EINVAL;
3566
3567         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3568         return 0;
3569 #else
3570         return -EOPNOTSUPP;
3571 #endif
3572 }
3573
3574 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3575 {
3576 #if defined(CONFIG_NET)
3577         struct socket *sock;
3578         int ret;
3579
3580         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3581                 return -EAGAIN;
3582
3583         sock = sock_from_file(req->file);
3584         if (unlikely(!sock))
3585                 return -ENOTSOCK;
3586
3587         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3588         if (ret < 0)
3589                 req_set_fail_links(req);
3590         io_req_complete(req, ret);
3591         return 0;
3592 #else
3593         return -EOPNOTSUPP;
3594 #endif
3595 }
3596
3597 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3598                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3599 {
3600         struct io_splice* sp = &req->splice;
3601         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3602
3603         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3604                 return -EINVAL;
3605
3606         sp->file_in = NULL;
3607         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3608         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3609
3610         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3611                 return -EINVAL;
3612
3613         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3614                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3615         if (!sp->file_in)
3616                 return -EBADF;
3617         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3618
3619         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3620                 /*
3621                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3622                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3623                  */
3624                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3625         }
3626
3627         return 0;
3628 }
3629
3630 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3631                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3632 {
3633         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3634                 return -EINVAL;
3635         return __io_splice_prep(req, sqe);
3636 }
3637
3638 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3639 {
3640         struct io_splice *sp = &req->splice;
3641         struct file *in = sp->file_in;
3642         struct file *out = sp->file_out;
3643         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3644         long ret = 0;
3645
3646         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3647                 return -EAGAIN;
3648         if (sp->len)
3649                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3650
3651         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3652         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3653
3654         if (ret != sp->len)
3655                 req_set_fail_links(req);
3656         io_req_complete(req, ret);
3657         return 0;
3658 }
3659
3660 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3661 {
3662         struct io_splice* sp = &req->splice;
3663
3664         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3665         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3666         return __io_splice_prep(req, sqe);
3667 }
3668
3669 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3670 {
3671         struct io_splice *sp = &req->splice;
3672         struct file *in = sp->file_in;
3673         struct file *out = sp->file_out;
3674         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3675         loff_t *poff_in, *poff_out;
3676         long ret = 0;
3677
3678         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3679                 return -EAGAIN;
3680
3681         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3682         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3683
3684         if (sp->len)
3685                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3686
3687         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3688         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3689
3690         if (ret != sp->len)
3691                 req_set_fail_links(req);
3692         io_req_complete(req, ret);
3693         return 0;
3694 }
3695
3696 /*
3697  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3698  */
3699 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3700 {
3701         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3702
3703         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3707         return 0;
3708 }
3709
3710 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3711 {
3712         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3713
3714         if (!req->file)
3715                 return -EBADF;
3716
3717         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3718                 return -EINVAL;
3719         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3720                 return -EINVAL;
3721
3722         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3723         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3724                 return -EINVAL;
3725
3726         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3727         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3728         return 0;
3729 }
3730
3731 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3732 {
3733         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3734         int ret;
3735
3736         /* fsync always requires a blocking context */
3737         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3738                 return -EAGAIN;
3739
3740         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3741                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3742                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3743         if (ret < 0)
3744                 req_set_fail_links(req);
3745         io_req_complete(req, ret);
3746         return 0;
3747 }
3748
3749 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3750                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3751 {
3752         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3753                 return -EINVAL;
3754         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3755                 return -EINVAL;
3756
3757         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3758         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3759         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3760         return 0;
3761 }
3762
3763 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3764 {
3765         int ret;
3766
3767         /* fallocate always requiring blocking context */
3768         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3769                 return -EAGAIN;
3770         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3771                                 req->sync.len);
3772         if (ret < 0)
3773                 req_set_fail_links(req);
3774         io_req_complete(req, ret);
3775         return 0;
3776 }
3777
3778 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3779 {
3780         const char __user *fname;
3781         int ret;
3782
3783         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3784                 return -EINVAL;
3785         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3786                 return -EBADF;
3787
3788         /* open.how should be already initialised */
3789         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3790                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3791
3792         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3793         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3794         req->open.filename = getname(fname);
3795         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3796                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3797                 req->open.filename = NULL;
3798                 return ret;
3799         }
3800         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3801         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3806 {
3807         u64 flags, mode;
3808
3809         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3810                 return -EINVAL;
3811         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3812         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3813         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3814         return __io_openat_prep(req, sqe);
3815 }
3816
3817 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3818 {
3819         struct open_how __user *how;
3820         size_t len;
3821         int ret;
3822
3823         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3824                 return -EINVAL;
3825         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3826         len = READ_ONCE(sqe->len);
3827         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3828                 return -EINVAL;
3829
3830         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3831                                         len);
3832         if (ret)
3833                 return ret;
3834
3835         return __io_openat_prep(req, sqe);
3836 }
3837
3838 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3839 {
3840         struct open_flags op;
3841         struct file *file;
3842         bool nonblock_set;
3843         bool resolve_nonblock;
3844         int ret;
3845
3846         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3847         if (ret)
3848                 goto err;
3849         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3850         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3851         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3852                 /*
3853                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3854                  * it'll always -EAGAIN
3855                  */
3856                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3857                         return -EAGAIN;
3858                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3859                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3860         }
3861
3862         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3863         if (ret < 0)
3864                 goto err;
3865
3866         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3867         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3868         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3869             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3870                 /*
3871                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3872                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3873                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3874                  */
3875                 put_unused_fd(ret);
3876                 return -EAGAIN;
3877         }
3878
3879         if (IS_ERR(file)) {
3880                 put_unused_fd(ret);
3881                 ret = PTR_ERR(file);
3882         } else {
3883                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3884                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3885                 fsnotify_open(file);
3886                 fd_install(ret, file);
3887         }
3888 err:
3889         putname(req->open.filename);
3890         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3891         if (ret < 0)
3892                 req_set_fail_links(req);
3893         io_req_complete(req, ret);
3894         return 0;
3895 }
3896
3897 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3898 {
3899         return io_openat2(req, issue_flags);
3900 }
3901
3902 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3903                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3904 {
3905         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3906         u64 tmp;
3907
3908         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3909                 return -EINVAL;
3910
3911         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3912         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3913                 return -EINVAL;
3914
3915         memset(p, 0, sizeof(*p));
3916         p->nbufs = tmp;
3917         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3918         return 0;
3919 }
3920
3921 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3922                                int bgid, unsigned nbufs)
3923 {
3924         unsigned i = 0;
3925
3926         /* shouldn't happen */
3927         if (!nbufs)
3928                 return 0;
3929
3930         /* the head kbuf is the list itself */
3931         while (!list_empty(&buf->list)) {
3932                 struct io_buffer *nxt;
3933
3934                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3935                 list_del(&nxt->list);
3936                 kfree(nxt);
3937                 if (++i == nbufs)
3938                         return i;
3939         }
3940         i++;
3941         kfree(buf);
3942         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3943
3944         return i;
3945 }
3946
3947 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3948 {
3949         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3950         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3951         struct io_buffer *head;
3952         int ret = 0;
3953         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3954
3955         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3956
3957         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3958
3959         ret = -ENOENT;
3960         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3961         if (head)
3962                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3963         if (ret < 0)
3964                 req_set_fail_links(req);
3965
3966         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3967         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3968         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3969         return 0;
3970 }
3971
3972 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3973                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3974 {
3975         unsigned long size;
3976         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3977         u64 tmp;
3978
3979         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3980                 return -EINVAL;
3981
3982         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3983         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3984                 return -E2BIG;
3985         p->nbufs = tmp;
3986         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3987         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3988
3989         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3990         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3991                 return -EFAULT;
3992
3993         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3994         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3995         if (tmp > USHRT_MAX)
3996                 return -E2BIG;
3997         p->bid = tmp;
3998         return 0;
3999 }
4000
4001 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4002 {
4003         struct io_buffer *buf;
4004         u64 addr = pbuf->addr;
4005         int i, bid = pbuf->bid;
4006
4007         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4008                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4009                 if (!buf)
4010                         break;
4011
4012                 buf->addr = addr;
4013                 buf->len = pbuf->len;
4014                 buf->bid = bid;
4015                 addr += pbuf->len;
4016                 bid++;
4017                 if (!*head) {
4018                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4019                         *head = buf;
4020                 } else {
4021                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4022                 }
4023         }
4024
4025         return i ? i : -ENOMEM;
4026 }
4027
4028 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4029 {
4030         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4031         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4032         struct io_buffer *head, *list;
4033         int ret = 0;
4034         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4035
4036         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4037
4038         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4039
4040         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4041
4042         ret = io_add_buffers(p, &head);
4043         if (ret >= 0 && !list) {
4044                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4045                 if (ret < 0)
4046                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4047         }
4048         if (ret < 0)
4049                 req_set_fail_links(req);
4050         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4051         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4052         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4053         return 0;
4054 }
4055
4056 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4057                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4058 {
4059 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4060         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4061                 return -EINVAL;
4062         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4063                 return -EINVAL;
4064
4065         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4066         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4067         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4068
4069         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4070                 struct epoll_event __user *ev;
4071
4072                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4073                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4074                         return -EFAULT;
4075         }
4076
4077         return 0;
4078 #else
4079         return -EOPNOTSUPP;
4080 #endif
4081 }
4082
4083 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4084 {
4085 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4086         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4087         int ret;
4088         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4089
4090         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4091         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4092                 return -EAGAIN;
4093
4094         if (ret < 0)
4095                 req_set_fail_links(req);
4096         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4097         return 0;
4098 #else
4099         return -EOPNOTSUPP;
4100 #endif
4101 }
4102
4103 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4104 {
4105 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4106         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4107                 return -EINVAL;
4108         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4109                 return -EINVAL;
4110
4111         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4112         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4113         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4114         return 0;
4115 #else
4116         return -EOPNOTSUPP;
4117 #endif
4118 }
4119
4120 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4121 {
4122 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4123         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4124         int ret;
4125
4126         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4127                 return -EAGAIN;
4128
4129         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4130         if (ret < 0)
4131                 req_set_fail_links(req);
4132         io_req_complete(req, ret);
4133         return 0;
4134 #else
4135         return -EOPNOTSUPP;
4136 #endif
4137 }
4138
4139 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4140 {
4141         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4142                 return -EINVAL;
4143         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4144                 return -EINVAL;
4145
4146         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4147         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4148         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4153 {
4154         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4155         int ret;
4156
4157         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4158                 switch (fa->advice) {
4159                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4160                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4161                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4162                         break;
4163                 default:
4164                         return -EAGAIN;
4165                 }
4166         }
4167
4168         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4169         if (ret < 0)
4170                 req_set_fail_links(req);
4171         io_req_complete(req, ret);
4172         return 0;
4173 }
4174
4175 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4176 {
4177         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4178                 return -EINVAL;
4179         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4180                 return -EINVAL;
4181         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4182                 return -EBADF;
4183
4184         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4185         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4186         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4187         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4188         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4189
4190         return 0;
4191 }
4192
4193 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4194 {
4195         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4196         int ret;
4197
4198         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4199                 /* only need file table for an actual valid fd */
4200                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4201                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4202                 return -EAGAIN;
4203         }
4204
4205         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4206                        ctx->buffer);
4207
4208         if (ret < 0)
4209                 req_set_fail_links(req);
4210         io_req_complete(req, ret);
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4215 {
4216         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4217                 return -EINVAL;
4218         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4219             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4220                 return -EINVAL;
4221         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4222                 return -EBADF;
4223
4224         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4225         return 0;
4226 }
4227
4228 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4229 {
4230         struct files_struct *files = current->files;
4231         struct io_close *close = &req->close;
4232         struct fdtable *fdt;
4233         struct file *file;
4234         int ret;
4235
4236         file = NULL;
4237         ret = -EBADF;
4238         spin_lock(&files->file_lock);
4239         fdt = files_fdtable(files);
4240         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4241                 spin_unlock(&files->file_lock);
4242                 goto err;
4243         }
4244         file = fdt->fd[close->fd];
4245         if (!file) {
4246                 spin_unlock(&files->file_lock);
4247                 goto err;
4248         }
4249
4250         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4251                 spin_unlock(&files->file_lock);
4252                 file = NULL;
4253                 goto err;
4254         }
4255
4256         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4257         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4258                 spin_unlock(&files->file_lock);
4259                 return -EAGAIN;
4260         }
4261
4262         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4263         spin_unlock(&files->file_lock);
4264         if (ret < 0) {
4265                 if (ret == -ENOENT)
4266                         ret = -EBADF;
4267                 goto err;
4268         }
4269
4270         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4271         ret = filp_close(file, current->files);
4272 err:
4273         if (ret < 0)
4274                 req_set_fail_links(req);
4275         if (file)
4276                 fput(file);
4277         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4282 {
4283         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4284
4285         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4286                 return -EINVAL;
4287         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4288                 return -EINVAL;
4289
4290         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4291         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4292         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4293         return 0;
4294 }
4295
4296 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4297 {
4298         int ret;
4299
4300         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4301         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4302                 return -EAGAIN;
4303
4304         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4305                                 req->sync.flags);
4306         if (ret < 0)
4307                 req_set_fail_links(req);
4308         io_req_complete(req, ret);
4309         return 0;
4310 }
4311
4312 #if defined(CONFIG_NET)
4313 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4314                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4315 {
4316         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4317
4318         if (async_msg)
4319                 return -EAGAIN;
4320         if (io_alloc_async_data(req)) {
4321                 kfree(kmsg->free_iov);
4322                 return -ENOMEM;
4323         }
4324         async_msg = req->async_data;
4325         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4326         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4327         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4328         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4329         if (!async_msg->free_iov)
4330                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4331
4332         return -EAGAIN;
4333 }
4334
4335 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4336                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4337 {
4338         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4339         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4340         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4341                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4342 }
4343
4344 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4345 {
4346         int ret;
4347
4348         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4349         if (!ret)
4350                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4351         return ret;
4352 }
4353
4354 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4355 {
4356         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4357
4358         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4359                 return -EINVAL;
4360
4361         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4362         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4363         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4364
4365 #ifdef CONFIG_COMPAT
4366         if (req->ctx->compat)
4367                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4368 #endif
4369         return 0;
4370 }
4371
4372 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4373 {
4374         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4375         struct socket *sock;
4376         unsigned flags;
4377         int min_ret = 0;
4378         int ret;
4379
4380         sock = sock_from_file(req->file);
4381         if (unlikely(!sock))
4382                 return -ENOTSOCK;
4383
4384         kmsg = req->async_data;
4385         if (!kmsg) {
4386                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4387                 if (ret)
4388                         return ret;
4389                 kmsg = &iomsg;
4390         }
4391
4392         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4393         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4394                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4395         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4396                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4397
4398         if (flags & MSG_WAITALL)
4399                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4400
4401         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4402         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4403                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4404         if (ret == -ERESTARTSYS)
4405                 ret = -EINTR;
4406
4407         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4408         if (kmsg->free_iov)
4409                 kfree(kmsg->free_iov);
4410         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4411         if (ret < min_ret)
4412                 req_set_fail_links(req);
4413         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4414         return 0;
4415 }
4416
4417 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4418 {
4419         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4420         struct msghdr msg;
4421         struct iovec iov;
4422         struct socket *sock;
4423         unsigned flags;
4424         int min_ret = 0;
4425         int ret;
4426
4427         sock = sock_from_file(req->file);
4428         if (unlikely(!sock))
4429                 return -ENOTSOCK;
4430
4431         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4432         if (unlikely(ret))
4433                 return ret;
4434
4435         msg.msg_name = NULL;
4436         msg.msg_control = NULL;
4437         msg.msg_controllen = 0;
4438         msg.msg_namelen = 0;
4439
4440         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4441         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4442                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4443         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4444                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4445
4446         if (flags & MSG_WAITALL)
4447                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4448
4449         msg.msg_flags = flags;
4450         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4451         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4452                 return -EAGAIN;
4453         if (ret == -ERESTARTSYS)
4454                 ret = -EINTR;
4455
4456         if (ret < min_ret)
4457                 req_set_fail_links(req);
4458         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4459         return 0;
4460 }
4461
4462 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4463                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4464 {
4465         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4466         struct iovec __user *uiov;
4467         size_t iov_len;
4468         int ret;
4469
4470         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4471                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4472         if (ret)
4473                 return ret;
4474
4475         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4476                 if (iov_len > 1)
4477                         return -EINVAL;
4478                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4479                         return -EFAULT;
4480                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4481                 iomsg->free_iov = NULL;
4482         } else {
4483                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4484                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4485                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4486                                      false);
4487                 if (ret > 0)
4488                         ret = 0;
4489         }
4490
4491         return ret;
4492 }
4493
4494 #ifdef CONFIG_COMPAT
4495 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4496                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4497 {
4498         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4499         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4500         struct compat_iovec __user *uiov;
4501         compat_uptr_t ptr;
4502         compat_size_t len;
4503         int ret;
4504
4505         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4506         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4507                                         &ptr, &len);
4508         if (ret)
4509                 return ret;
4510
4511         uiov = compat_ptr(ptr);
4512         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4513                 compat_ssize_t clen;
4514
4515                 if (len > 1)
4516                         return -EINVAL;
4517                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4518                         return -EFAULT;
4519                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4520                         return -EFAULT;
4521                 if (clen < 0)
4522                         return -EINVAL;
4523                 sr->len = clen;
4524                 iomsg->free_iov = NULL;
4525         } else {
4526                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4527                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4528                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4529                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4530                 if (ret < 0)
4531                         return ret;
4532         }
4533
4534         return 0;
4535 }
4536 #endif
4537
4538 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4539                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4540 {
4541         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4542
4543 #ifdef CONFIG_COMPAT
4544         if (req->ctx->compat)
4545                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4546 #endif
4547
4548         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4549 }
4550
4551 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4552                                                bool needs_lock)
4553 {
4554         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4555         struct io_buffer *kbuf;
4556
4557         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4558         if (IS_ERR(kbuf))
4559                 return kbuf;
4560
4561         sr->kbuf = kbuf;
4562         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4563         return kbuf;
4564 }
4565
4566 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4567 {
4568         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4569 }
4570
4571 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4572 {
4573         int ret;
4574
4575         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4576         if (!ret)
4577                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4578         return ret;
4579 }
4580
4581 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4582 {
4583         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4584
4585         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4586                 return -EINVAL;
4587
4588         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4589         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4590         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4591         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4592
4593 #ifdef CONFIG_COMPAT
4594         if (req->ctx->compat)
4595                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4596 #endif
4597         return 0;
4598 }
4599
4600 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4601 {
4602         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4603         struct socket *sock;
4604         struct io_buffer *kbuf;
4605         unsigned flags;
4606         int min_ret = 0;
4607         int ret, cflags = 0;
4608         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4609
4610         sock = sock_from_file(req->file);
4611         if (unlikely(!sock))
4612                 return -ENOTSOCK;
4613
4614         kmsg = req->async_data;
4615         if (!kmsg) {
4616                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4617                 if (ret)
4618                         return ret;
4619                 kmsg = &iomsg;
4620         }
4621
4622         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4623                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4624                 if (IS_ERR(kbuf))
4625                         return PTR_ERR(kbuf);
4626                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4627                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4628                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4629                                 1, req->sr_msg.len);
4630         }
4631
4632         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4633         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4634                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4635         else if (force_nonblock)
4636                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4637
4638         if (flags & MSG_WAITALL)
4639                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4640
4641         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4642                                         kmsg->uaddr, flags);
4643         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4644                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4645         if (ret == -ERESTARTSYS)
4646                 ret = -EINTR;
4647
4648         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4649                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4650         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4651         if (kmsg->free_iov)
4652                 kfree(kmsg->free_iov);
4653         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4654         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4655                 req_set_fail_links(req);
4656         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4657         return 0;
4658 }
4659
4660 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4661 {
4662         struct io_buffer *kbuf;
4663         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4664         struct msghdr msg;
4665         void __user *buf = sr->buf;
4666         struct socket *sock;
4667         struct iovec iov;
4668         unsigned flags;
4669         int min_ret = 0;
4670         int ret, cflags = 0;
4671         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4672
4673         sock = sock_from_file(req->file);
4674         if (unlikely(!sock))
4675                 return -ENOTSOCK;
4676
4677         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4678                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4679                 if (IS_ERR(kbuf))
4680                         return PTR_ERR(kbuf);
4681                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4682         }
4683
4684         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4685         if (unlikely(ret))
4686                 goto out_free;
4687
4688         msg.msg_name = NULL;
4689         msg.msg_control = NULL;
4690         msg.msg_controllen = 0;
4691         msg.msg_namelen = 0;
4692         msg.msg_iocb = NULL;
4693         msg.msg_flags = 0;
4694
4695         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4696         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4697                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4698         else if (force_nonblock)
4699                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4700
4701         if (flags & MSG_WAITALL)
4702                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4703
4704         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4705         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4706                 return -EAGAIN;
4707         if (ret == -ERESTARTSYS)
4708                 ret = -EINTR;
4709 out_free:
4710         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4711                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4712         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4713                 req_set_fail_links(req);
4714         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4715         return 0;
4716 }
4717
4718 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4719 {
4720         struct io_accept *accept = &req->accept;
4721
4722         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4723                 return -EINVAL;
4724         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4725                 return -EINVAL;
4726
4727         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4728         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4729         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4730         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4731         return 0;
4732 }
4733
4734 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4735 {
4736         struct io_accept *accept = &req->accept;
4737         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4738         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4739         int ret;
4740
4741         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4742                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4743
4744         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4745                                         accept->addr_len, accept->flags,
4746                                         accept->nofile);
4747         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4748                 return -EAGAIN;
4749         if (ret < 0) {
4750                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4751                         ret = -EINTR;
4752                 req_set_fail_links(req);
4753         }
4754         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4755         return 0;
4756 }
4757
4758 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4759 {
4760         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4761         struct io_connect *conn = &req->connect;
4762
4763         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4764 }
4765
4766 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4767 {
4768         struct io_connect *conn = &req->connect;
4769
4770         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4771                 return -EINVAL;
4772         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4773                 return -EINVAL;
4774
4775         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4776         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4777         return 0;
4778 }
4779
4780 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4781 {
4782         struct io_async_connect __io, *io;
4783         unsigned file_flags;
4784         int ret;
4785         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4786
4787         if (req->async_data) {
4788                 io = req->async_data;
4789         } else {
4790                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4791                                                 req->connect.addr_len,
4792                                                 &__io.address);
4793                 if (ret)
4794                         goto out;
4795                 io = &__io;
4796         }
4797
4798         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4799
4800         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4801                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4802         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4803                 if (req->async_data)
4804                         return -EAGAIN;
4805                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4806                         ret = -ENOMEM;
4807                         goto out;
4808                 }
4809                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4810                 return -EAGAIN;
4811         }
4812         if (ret == -ERESTARTSYS)
4813                 ret = -EINTR;
4814 out:
4815         if (ret < 0)
4816                 req_set_fail_links(req);
4817         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4818         return 0;
4819 }
4820 #else /* !CONFIG_NET */
4821 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4822 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4823 {                                                                       \
4824         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4825 }
4826
4827 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4828 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4829 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4830 {                                                                       \
4831         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4832 }                                                                       \
4833
4834 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4835 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4836 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4837 {                                                                       \
4838         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4839 }
4840
4841 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4842 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4843 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4844 IO_NETOP_PREP(accept);
4845 IO_NETOP_FN(send);
4846 IO_NETOP_FN(recv);
4847 #endif /* CONFIG_NET */
4848
4849 struct io_poll_table {
4850         struct poll_table_struct pt;
4851         struct io_kiocb *req;
4852         int error;
4853 };
4854
4855 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4856                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4857 {
4858         int ret;
4859
4860         /* for instances that support it check for an event match first: */
4861         if (mask && !(mask & poll->events))
4862                 return 0;
4863
4864         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4865
4866         list_del_init(&poll->wait.entry);
4867
4868         req->result = mask;
4869         req->task_work.func = func;
4870
4871         /*
4872          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4873          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4874          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4875          * have the needed state needed for it anyway.
4876          */
4877         ret = io_req_task_work_add(req);
4878         if (unlikely(ret)) {
4879                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4880                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4881         }
4882         return 1;
4883 }
4884
4885 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4886         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4887 {
4888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4889
4890         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4891                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4892
4893                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4894         }
4895
4896         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4897         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4898                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4899                 return true;
4900         }
4901
4902         return false;
4903 }
4904
4905 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4906 {
4907         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4908         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4909                 return req->async_data;
4910         return req->apoll->double_poll;
4911 }
4912
4913 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4914 {
4915         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4916                 return &req->poll;
4917         return &req->apoll->poll;
4918 }
4919
4920 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4921 {
4922         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4923
4924         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4925
4926         if (poll && poll->head) {
4927                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4928
4929                 spin_lock(&head->lock);
4930                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4931                 if (poll->wait.private)
4932                         req_ref_put(req);
4933                 poll->head = NULL;
4934                 spin_unlock(&head->lock);
4935         }
4936 }
4937
4938 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4939 {
4940         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4941
4942         if (!error && req->poll.canceled)
4943                 error = -ECANCELED;
4944
4945         io_poll_remove_double(req);
4946         req->poll.done = true;
4947         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4948         io_commit_cqring(ctx);
4949 }
4950
4951 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4952 {
4953         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4955         struct io_kiocb *nxt;
4956
4957         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4958                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4959         } else {
4960                 hash_del(&req->hash_node);
4961                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4962                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4963
4964                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4965                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4966                 if (nxt)
4967                         __io_req_task_submit(nxt);
4968         }
4969 }
4970
4971 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4972                                int sync, void *key)
4973 {
4974         struct io_kiocb *req = wait->private;
4975         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4976         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4977
4978         /* for instances that support it check for an event match first: */
4979         if (mask && !(mask & poll->events))
4980                 return 0;
4981
4982         list_del_init(&wait->entry);
4983
4984         if (poll && poll->head) {
4985                 bool done;
4986
4987                 spin_lock(&poll->head->lock);
4988                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4989                 if (!done)
4990                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4991                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4992                 wait->private = NULL;
4993                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4994                 if (!done) {
4995                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4996                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4997                 }
4998         }
4999         req_ref_put(req);
5000         return 1;
5001 }
5002
5003 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5004                               wait_queue_func_t wake_func)
5005 {
5006         poll->head = NULL;
5007         poll->done = false;
5008         poll->canceled = false;
5009         poll->events = events;
5010         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5011         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5012 }
5013
5014 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5015                             struct wait_queue_head *head,
5016                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5017 {
5018         struct io_kiocb *req = pt->req;
5019
5020         /*
5021          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5022          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5023          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5024          */
5025         if (unlikely(poll->head)) {
5026                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5027
5028                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5029                 if (*poll_ptr) {
5030                         pt->error = -EINVAL;
5031                         return;
5032                 }
5033                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5034                 if (poll->head == head)
5035                         return;
5036                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5037                 if (!poll) {
5038                         pt->error = -ENOMEM;
5039                         return;
5040                 }
5041                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5042                 req_ref_get(req);
5043                 poll->wait.private = req;
5044                 *poll_ptr = poll;
5045         }
5046
5047         pt->error = 0;
5048         poll->head = head;
5049
5050         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5051                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5052         else
5053                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5054 }
5055
5056 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5057                                struct poll_table_struct *p)
5058 {
5059         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5060         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5061
5062         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5063 }
5064
5065 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5066 {
5067         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5068         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5069         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5070
5071         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5072
5073         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5074                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5075                 return;
5076         }
5077
5078         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5079         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5080                 hash_del(&req->hash_node);
5081
5082         io_poll_remove_double(req);
5083         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5084
5085         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5086                 __io_req_task_submit(req);
5087         else
5088                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5089
5090         kfree(apoll->double_poll);
5091         kfree(apoll);
5092 }
5093
5094 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5095                         void *key)
5096 {
5097         struct io_kiocb *req = wait->private;
5098         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5099
5100         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5101                                         key_to_poll(key));
5102
5103         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5104 }
5105
5106 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5107 {
5108         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5109         struct hlist_head *list;
5110
5111         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5112         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5113 }
5114
5115 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5116                                       struct io_poll_iocb *poll,
5117                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5118                                       wait_queue_func_t wake_func)
5119         __acquires(&ctx->completion_lock)
5120 {
5121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5122         bool cancel = false;
5123
5124         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5125         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5126         poll->file = req->file;
5127         poll->wait.private = req;
5128
5129         ipt->pt._key = mask;
5130         ipt->req = req;
5131         ipt->error = -EINVAL;
5132
5133         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5134
5135         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5136         if (likely(poll->head)) {
5137                 spin_lock(&poll->head->lock);
5138                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5139                         if (ipt->error)
5140                                 cancel = true;
5141                         ipt->error = 0;
5142                         mask = 0;
5143                 }
5144                 if (mask || ipt->error)
5145                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5146                 else if (cancel)
5147                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5148                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5149                         io_poll_req_insert(req);
5150                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5151         }
5152
5153         return mask;
5154 }
5155
5156 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5157 {
5158         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5159         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5160         struct async_poll *apoll;
5161         struct io_poll_table ipt;
5162         __poll_t mask, ret;
5163         int rw;
5164
5165         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5166                 return false;
5167         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5168                 return false;
5169         if (def->pollin)
5170                 rw = READ;
5171         else if (def->pollout)
5172                 rw = WRITE;
5173         else
5174                 return false;
5175         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5176         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5177                 return false;
5178
5179         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5180         if (unlikely(!apoll))
5181                 return false;
5182         apoll->double_poll = NULL;
5183
5184         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5185         req->apoll = apoll;
5186
5187         mask = 0;
5188         if (def->pollin)
5189                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5190         if (def->pollout)
5191                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5192
5193         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5194         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5195             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5196                 mask &= ~POLLIN;
5197
5198         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5199
5200         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5201
5202         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5203                                         io_async_wake);
5204         if (ret || ipt.error) {
5205                 io_poll_remove_double(req);
5206                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5207                 kfree(apoll->double_poll);
5208                 kfree(apoll);
5209                 return false;
5210         }
5211         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5212         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5213                                         apoll->poll.events);
5214         return true;
5215 }
5216
5217 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5218                                  struct io_poll_iocb *poll)
5219 {
5220         bool do_complete = false;
5221
5222         spin_lock(&poll->head->lock);
5223         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5224         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5225                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5226                 do_complete = true;
5227         }
5228         spin_unlock(&poll->head->lock);
5229         hash_del(&req->hash_node);
5230         return do_complete;
5231 }
5232
5233 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5234 {
5235         bool do_complete;
5236
5237         io_poll_remove_double(req);
5238
5239         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5240                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5241         } else {
5242                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5243
5244                 /* non-poll requests have submit ref still */
5245                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5246                 if (do_complete) {
5247                         io_put_req(req);
5248                         kfree(apoll->double_poll);
5249                         kfree(apoll);
5250                 }
5251         }
5252
5253         if (do_complete) {
5254                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5255                 io_commit_cqring(req->ctx);
5256                 req_set_fail_links(req);
5257                 io_put_req_deferred(req, 1);
5258         }
5259
5260         return do_complete;
5261 }
5262
5263 /*
5264  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5265  */
5266 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5267                                struct files_struct *files)
5268 {
5269         struct hlist_node *tmp;
5270         struct io_kiocb *req;
5271         int posted = 0, i;
5272
5273         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5274         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5275                 struct hlist_head *list;
5276
5277                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5278                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5279                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5280                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5281                 }
5282         }
5283         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5284
5285         if (posted)
5286                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5287
5288         return posted != 0;
5289 }
5290
5291 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5292 {
5293         struct hlist_head *list;
5294         struct io_kiocb *req;
5295
5296         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5297         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5298                 if (sqe_addr != req->user_data)
5299                         continue;
5300                 if (io_poll_remove_one(req))
5301                         return 0;
5302                 return -EALREADY;
5303         }
5304
5305         return -ENOENT;
5306 }
5307
5308 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5309                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5310 {
5311         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5312                 return -EINVAL;
5313         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5314             sqe->poll_events)
5315                 return -EINVAL;
5316
5317         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5318         return 0;
5319 }
5320
5321 /*
5322  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5323  * and remove it if found.
5324  */
5325 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5326 {
5327         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5328         int ret;
5329
5330         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5331         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5332         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5333
5334         if (ret < 0)
5335                 req_set_fail_links(req);
5336         io_req_complete(req, ret);
5337         return 0;
5338 }
5339
5340 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5341                         void *key)
5342 {
5343         struct io_kiocb *req = wait->private;
5344         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5345
5346         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5347 }
5348
5349 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5350                                struct poll_table_struct *p)
5351 {
5352         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5353
5354         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5355 }
5356
5357 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5358 {
5359         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5360         u32 events;
5361
5362         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5363                 return -EINVAL;
5364         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5365                 return -EINVAL;
5366
5367         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5368 #ifdef __BIG_ENDIAN
5369         events = swahw32(events);
5370 #endif
5371         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5372                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5373         return 0;
5374 }
5375
5376 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5377 {
5378         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5379         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5380         struct io_poll_table ipt;
5381         __poll_t mask;
5382
5383         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5384
5385         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5386                                         io_poll_wake);
5387
5388         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5389                 ipt.error = 0;
5390                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5391         }
5392         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5393
5394         if (mask) {
5395                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5396                 io_put_req(req);
5397         }
5398         return ipt.error;
5399 }
5400
5401 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5402 {
5403         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5404                                                 struct io_timeout_data, timer);
5405         struct io_kiocb *req = data->req;
5406         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5407         unsigned long flags;
5408
5409         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5410         list_del_init(&req->timeout.list);
5411         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5412                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5413
5414         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5415         io_commit_cqring(ctx);
5416         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5417
5418         io_cqring_ev_posted(ctx);
5419         req_set_fail_links(req);
5420         io_put_req(req);
5421         return HRTIMER_NORESTART;
5422 }
5423
5424 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5425                                            __u64 user_data)
5426 {
5427         struct io_timeout_data *io;
5428         struct io_kiocb *req;
5429         int ret = -ENOENT;
5430
5431         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5432                 if (user_data == req->user_data) {
5433                         ret = 0;
5434                         break;
5435                 }
5436         }
5437
5438         if (ret == -ENOENT)
5439                 return ERR_PTR(ret);
5440
5441         io = req->async_data;
5442         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5443         if (ret == -1)
5444                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5445         list_del_init(&req->timeout.list);
5446         return req;
5447 }
5448
5449 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5450 {
5451         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5452
5453         if (IS_ERR(req))
5454                 return PTR_ERR(req);
5455
5456         req_set_fail_links(req);
5457         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5458         io_put_req_deferred(req, 1);
5459         return 0;
5460 }
5461
5462 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5463                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5464 {
5465         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5466         struct io_timeout_data *data;
5467
5468         if (IS_ERR(req))
5469                 return PTR_ERR(req);
5470
5471         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5472         data = req->async_data;
5473         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5474         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5475         data->timer.function = io_timeout_fn;
5476         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5477         return 0;
5478 }
5479
5480 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5481                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5482 {
5483         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5484
5485         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5486                 return -EINVAL;
5487         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5488                 return -EINVAL;
5489         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5490                 return -EINVAL;
5491
5492         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5493         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5494         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5495                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5496                         return -EINVAL;
5497                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5498                         return -EFAULT;
5499         } else if (tr->flags) {
5500                 /* timeout removal doesn't support flags */
5501                 return -EINVAL;
5502         }
5503
5504         return 0;
5505 }
5506
5507 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5508 {
5509         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5510                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5511 }
5512
5513 /*
5514  * Remove or update an existing timeout command
5515  */
5516 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5517 {
5518         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5519         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5520         int ret;
5521
5522         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5523         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5524                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5525         else
5526                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5527                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5528
5529         io_cqring_fill_event(req, ret);
5530         io_commit_cqring(ctx);
5531         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5532         io_cqring_ev_posted(ctx);
5533         if (ret < 0)
5534                 req_set_fail_links(req);
5535         io_put_req(req);
5536         return 0;
5537 }
5538
5539 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5540                            bool is_timeout_link)
5541 {
5542         struct io_timeout_data *data;
5543         unsigned flags;
5544         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5545
5546         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5547                 return -EINVAL;
5548         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5549                 return -EINVAL;
5550         if (off && is_timeout_link)
5551                 return -EINVAL;
5552         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5553         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5554                 return -EINVAL;
5555
5556         req->timeout.off = off;
5557
5558         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5559                 return -ENOMEM;
5560
5561         data = req->async_data;
5562         data->req = req;
5563
5564         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5565                 return -EFAULT;
5566
5567         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5568         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5569         if (is_timeout_link)
5570                 io_req_track_inflight(req);
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5575 {
5576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5577         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5578         struct list_head *entry;
5579         u32 tail, off = req->timeout.off;
5580
5581         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5582
5583         /*
5584          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5585          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5586          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5587          */
5588         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5589                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5590                 goto add;
5591         }
5592
5593         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5594         req->timeout.target_seq = tail + off;
5595
5596         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5597          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5598          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5599          */
5600         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5601
5602         /*
5603          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5604          * the one we need first.
5605          */
5606         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5607                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5608                                                   timeout.list);
5609
5610                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5611                         continue;
5612                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5613                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5614                         break;
5615         }
5616 add:
5617         list_add(&req->timeout.list, entry);
5618         data->timer.function = io_timeout_fn;
5619         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5620         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5621         return 0;
5622 }
5623
5624 struct io_cancel_data {
5625         struct io_ring_ctx *ctx;
5626         u64 user_data;
5627 };
5628
5629 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5630 {
5631         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5632         struct io_cancel_data *cd = data;
5633
5634         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5635 }
5636
5637 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5638                                struct io_ring_ctx *ctx)
5639 {
5640         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5641         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5642         int ret = 0;
5643
5644         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5645                 return -ENOENT;
5646
5647         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5648         switch (cancel_ret) {
5649         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5650                 ret = 0;
5651                 break;
5652         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5653                 ret = -EALREADY;
5654                 break;
5655         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5656                 ret = -ENOENT;
5657                 break;
5658         }
5659
5660         return ret;
5661 }
5662
5663 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5664                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5665                                      int success_ret)
5666 {
5667         unsigned long flags;
5668         int ret;
5669
5670         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5671         if (ret != -ENOENT) {
5672                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5673                 goto done;
5674         }
5675
5676         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5677         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5678         if (ret != -ENOENT)
5679                 goto done;
5680         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5681 done:
5682         if (!ret)
5683                 ret = success_ret;
5684         io_cqring_fill_event(req, ret);
5685         io_commit_cqring(ctx);
5686         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5687         io_cqring_ev_posted(ctx);
5688
5689         if (ret < 0)
5690                 req_set_fail_links(req);
5691         io_put_req(req);
5692 }
5693
5694 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5695                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5696 {
5697         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5698                 return -EINVAL;
5699         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5700                 return -EINVAL;
5701         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5702                 return -EINVAL;
5703
5704         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5705         return 0;
5706 }
5707
5708 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5709 {
5710         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5711         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5712         struct io_tctx_node *node;
5713         int ret;
5714
5715         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5716         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5717         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5718         if (ret != -ENOENT)
5719                 goto done;
5720         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5721         if (ret != -ENOENT)
5722                 goto done;
5723         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5724         if (ret != -ENOENT)
5725                 goto done;
5726         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5727
5728         /* slow path, try all io-wq's */
5729         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5730         ret = -ENOENT;
5731         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5732                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5733
5734                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5735                         continue;
5736                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5737                 if (ret != -ENOENT)
5738                         break;
5739         }
5740         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5741
5742         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5743 done:
5744         io_cqring_fill_event(req, ret);
5745         io_commit_cqring(ctx);
5746         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5747         io_cqring_ev_posted(ctx);
5748
5749         if (ret < 0)
5750                 req_set_fail_links(req);
5751         io_put_req(req);
5752         return 0;
5753 }
5754
5755 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5756                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5757 {
5758         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5759                 return -EINVAL;
5760         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5761                 return -EINVAL;
5762         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5763                 return -EINVAL;
5764
5765         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5766         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5767         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5768                 return -EINVAL;
5769         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5770         return 0;
5771 }
5772
5773 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5774 {
5775         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5776         struct io_uring_rsrc_update up;
5777         int ret;
5778
5779         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5780                 return -EAGAIN;
5781
5782         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5783         up.data = req->rsrc_update.arg;
5784
5785         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5786         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5787         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5788
5789         if (ret < 0)
5790                 req_set_fail_links(req);
5791         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5792         return 0;
5793 }
5794
5795 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5796 {
5797         switch (req->opcode) {
5798         case IORING_OP_NOP:
5799                 return 0;
5800         case IORING_OP_READV:
5801         case IORING_OP_READ_FIXED:
5802         case IORING_OP_READ:
5803                 return io_read_prep(req, sqe);
5804         case IORING_OP_WRITEV:
5805         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5806         case IORING_OP_WRITE:
5807                 return io_write_prep(req, sqe);
5808         case IORING_OP_POLL_ADD:
5809                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5810         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5811                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5812         case IORING_OP_FSYNC:
5813                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5814         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5815                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5816         case IORING_OP_SENDMSG:
5817         case IORING_OP_SEND:
5818                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_RECVMSG:
5820         case IORING_OP_RECV:
5821                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_CONNECT:
5823                 return io_connect_prep(req, sqe);
5824         case IORING_OP_TIMEOUT:
5825                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5826         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5827                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5829                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5830         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5831                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5832         case IORING_OP_ACCEPT:
5833                 return io_accept_prep(req, sqe);
5834         case IORING_OP_FALLOCATE:
5835                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5836         case IORING_OP_OPENAT:
5837                 return io_openat_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_CLOSE:
5839                 return io_close_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5841                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5842         case IORING_OP_STATX:
5843                 return io_statx_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_FADVISE:
5845                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_MADVISE:
5847                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5848         case IORING_OP_OPENAT2:
5849                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5851                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_SPLICE:
5853                 return io_splice_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5855                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5857                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_TEE:
5859                 return io_tee_prep(req, sqe);
5860         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5861                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5862         case IORING_OP_RENAMEAT:
5863                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5864         case IORING_OP_UNLINKAT:
5865                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5866         }
5867
5868         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5869                         req->opcode);
5870         return-EINVAL;
5871 }
5872
5873 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5874 {
5875         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5876                 return 0;
5877         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5878                 return -EFAULT;
5879         if (io_alloc_async_data(req))
5880                 return -EAGAIN;
5881
5882         switch (req->opcode) {
5883         case IORING_OP_READV:
5884                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5885         case IORING_OP_WRITEV:
5886                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5887         case IORING_OP_SENDMSG:
5888                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5889         case IORING_OP_RECVMSG:
5890                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5891         case IORING_OP_CONNECT:
5892                 return io_connect_prep_async(req);
5893         }
5894         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5895                     req->opcode);
5896         return -EFAULT;
5897 }
5898
5899 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5900 {
5901         struct io_kiocb *pos;
5902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5903         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5904
5905         io_for_each_link(pos, req)
5906                 nr_reqs++;
5907
5908         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5909         return total_submitted - nr_reqs;
5910 }
5911
5912 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5913 {
5914         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5915         struct io_defer_entry *de;
5916         int ret;
5917         u32 seq;
5918
5919         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5920         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5921                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5922                 return 0;
5923
5924         seq = io_get_sequence(req);
5925         /* Still a chance to pass the sequence check */
5926         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5927                 return 0;
5928
5929         ret = io_req_prep_async(req);
5930         if (ret)
5931                 return ret;
5932         io_prep_async_link(req);
5933         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5934         if (!de)
5935                 return -ENOMEM;
5936
5937         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5938         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5939                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5940                 kfree(de);
5941                 io_queue_async_work(req);
5942                 return -EIOCBQUEUED;
5943         }
5944
5945         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5946         de->req = req;
5947         de->seq = seq;
5948         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5949         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5950         return -EIOCBQUEUED;
5951 }
5952
5953 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5954 {
5955         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5956                 switch (req->opcode) {
5957                 case IORING_OP_READV:
5958                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5959                 case IORING_OP_READ:
5960                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5961                         break;
5962                 case IORING_OP_RECVMSG:
5963                 case IORING_OP_RECV:
5964                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5965                         break;
5966                 }
5967                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5968         }
5969
5970         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5971                 switch (req->opcode) {
5972                 case IORING_OP_READV:
5973                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5974                 case IORING_OP_READ:
5975                 case IORING_OP_WRITEV:
5976                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5977                 case IORING_OP_WRITE: {
5978                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5979                         if (io->free_iovec)
5980                                 kfree(io->free_iovec);
5981                         break;
5982                         }
5983                 case IORING_OP_RECVMSG:
5984                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5985                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5986
5987                         kfree(io->free_iov);
5988                         break;
5989                         }
5990                 case IORING_OP_SPLICE:
5991                 case IORING_OP_TEE:
5992                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5993                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5994                         break;
5995                 case IORING_OP_OPENAT:
5996                 case IORING_OP_OPENAT2:
5997                         if (req->open.filename)
5998                                 putname(req->open.filename);
5999                         break;
6000                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6001                         putname(req->rename.oldpath);
6002                         putname(req->rename.newpath);
6003                         break;
6004                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6005                         putname(req->unlink.filename);
6006                         break;
6007                 }
6008                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6009         }
6010 }
6011
6012 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6013 {
6014         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6015         const struct cred *creds = NULL;
6016         int ret;
6017
6018         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6019                 creds = override_creds(req->work.creds);
6020
6021         switch (req->opcode) {
6022         case IORING_OP_NOP:
6023                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6024                 break;
6025         case IORING_OP_READV:
6026         case IORING_OP_READ_FIXED:
6027         case IORING_OP_READ:
6028                 ret = io_read(req, issue_flags);
6029                 break;
6030         case IORING_OP_WRITEV:
6031         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6032         case IORING_OP_WRITE:
6033                 ret = io_write(req, issue_flags);
6034                 break;
6035         case IORING_OP_FSYNC:
6036                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6037                 break;
6038         case IORING_OP_POLL_ADD:
6039                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6040                 break;
6041         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6042                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6045                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         case IORING_OP_SENDMSG:
6048                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_SEND:
6051                 ret = io_send(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_RECVMSG:
6054                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6055                 break;
6056         case IORING_OP_RECV:
6057                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6058                 break;
6059         case IORING_OP_TIMEOUT:
6060                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6061                 break;
6062         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6063                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6064                 break;
6065         case IORING_OP_ACCEPT:
6066                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6067                 break;
6068         case IORING_OP_CONNECT:
6069                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6070                 break;
6071         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6072                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6073                 break;
6074         case IORING_OP_FALLOCATE:
6075                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6076                 break;
6077         case IORING_OP_OPENAT:
6078                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_CLOSE:
6081                 ret = io_close(req, issue_flags);
6082                 break;
6083         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6084                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6085                 break;
6086         case IORING_OP_STATX:
6087                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6088                 break;
6089         case IORING_OP_FADVISE:
6090                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6091                 break;
6092         case IORING_OP_MADVISE:
6093                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6094                 break;
6095         case IORING_OP_OPENAT2:
6096                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6097                 break;
6098         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6099                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_SPLICE:
6102                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6105                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6108                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6109                 break;
6110         case IORING_OP_TEE:
6111                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6112                 break;
6113         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6114                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_RENAMEAT:
6117                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_UNLINKAT:
6120                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         default:
6123                 ret = -EINVAL;
6124                 break;
6125         }
6126
6127         if (creds)
6128                 revert_creds(creds);
6129
6130         if (ret)
6131                 return ret;
6132
6133         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6134         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6135                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6136
6137                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6138                 if (in_async)
6139                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6140
6141                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6142
6143                 if (in_async)
6144                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6145         }
6146
6147         return 0;
6148 }
6149
6150 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6151 {
6152         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6153         struct io_kiocb *timeout;
6154         int ret = 0;
6155
6156         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6157         if (timeout)
6158                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6159
6160         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6161                 ret = -ECANCELED;
6162
6163         if (!ret) {
6164                 do {
6165                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6166                         /*
6167                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6168                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6169                          * wait for request slots on the block side.
6170                          */
6171                         if (ret != -EAGAIN)
6172                                 break;
6173                         cond_resched();
6174                 } while (1);
6175         }
6176
6177         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6178         if (ret) {
6179                 /* io-wq is going to take one down */
6180                 req_ref_get(req);
6181                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6182         }
6183 }
6184
6185 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6186 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6187 #ifdef CONFIG_64BIT
6188 #define FFS_ISREG               0x4UL
6189 #else
6190 #define FFS_ISREG               0x0UL
6191 #endif
6192 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6193
6194 static inline struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
6195                                                unsigned i)
6196 {
6197         struct fixed_rsrc_table *table;
6198
6199         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6200         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6201 }
6202
6203 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6204                                               int index)
6205 {
6206         struct file **file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6207
6208         return (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
6209 }
6210
6211 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6212                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6213 {
6214         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6215         struct file *file;
6216
6217         if (fixed) {
6218                 unsigned long file_ptr;
6219
6220                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6221                         return NULL;
6222                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6223                 file_ptr = (unsigned long) *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, fd);
6224                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6225                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6226                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6227                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6228                 io_set_resource_node(req);
6229         } else {
6230                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6231                 file = __io_file_get(state, fd);
6232
6233                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6234                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6235                         io_req_track_inflight(req);
6236         }
6237
6238         return file;
6239 }
6240
6241 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6242 {
6243         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6244                                                 struct io_timeout_data, timer);
6245         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6247         unsigned long flags;
6248
6249         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6250         prev = req->timeout.head;
6251         req->timeout.head = NULL;
6252
6253         /*
6254          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6255          * race with the completion of the linked work.
6256          */
6257         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6258                 io_remove_next_linked(prev);
6259         else
6260                 prev = NULL;
6261         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6262
6263         if (prev) {
6264                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6265                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6266         } else {
6267                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6268                 io_put_req_deferred(req, 1);
6269         }
6270         return HRTIMER_NORESTART;
6271 }
6272
6273 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6274 {
6275         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6276
6277         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
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         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6290         /* drop submission reference */
6291         io_put_req(req);
6292 }
6293
6294 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6295 {
6296         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6297
6298         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6299             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6300                 return NULL;
6301
6302         nxt->timeout.head = req;
6303         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6304         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6305         return nxt;
6306 }
6307
6308 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6309 {
6310         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6311         int ret;
6312
6313         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6314
6315         /*
6316          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6317          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6318          */
6319         if (likely(!ret)) {
6320                 /* drop submission reference */
6321                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6322                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6323                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6324
6325                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6326                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6327                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6328                 } else {
6329                         io_put_req(req);
6330                 }
6331         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6332                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6333                         /*
6334                          * Queued up for async execution, worker will release
6335                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6336                          */
6337                         io_queue_async_work(req);
6338                 }
6339         } else {
6340                 io_req_complete_failed(req, ret);
6341         }
6342         if (linked_timeout)
6343                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6344 }
6345
6346 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6347 {
6348         int ret;
6349
6350         ret = io_req_defer(req);
6351         if (ret) {
6352                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6353 fail_req:
6354                         io_req_complete_failed(req, ret);
6355                 }
6356         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6357                 ret = io_req_prep_async(req);
6358                 if (unlikely(ret))
6359                         goto fail_req;
6360                 io_queue_async_work(req);
6361         } else {
6362                 __io_queue_sqe(req);
6363         }
6364 }
6365
6366 /*
6367  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6368  *
6369  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6370  */
6371 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6372                                         struct io_kiocb *req,
6373                                         unsigned int sqe_flags)
6374 {
6375         if (!ctx->restricted)
6376                 return true;
6377
6378         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6379                 return false;
6380
6381         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6382             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6383                 return false;
6384
6385         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6386                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6387                 return false;
6388
6389         return true;
6390 }
6391
6392 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6393                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6394 {
6395         struct io_submit_state *state;
6396         unsigned int sqe_flags;
6397         int personality, ret = 0;
6398
6399         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6400         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6401         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6402         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6403         req->async_data = NULL;
6404         req->file = NULL;
6405         req->ctx = ctx;
6406         req->link = NULL;
6407         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6408         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6409         atomic_set(&req->refs, 2);
6410         req->task = current;
6411         req->result = 0;
6412         req->work.list.next = NULL;
6413         req->work.creds = NULL;
6414         req->work.flags = 0;
6415
6416         /* enforce forwards compatibility on users */
6417         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6418                 req->flags = 0;
6419                 return -EINVAL;
6420         }
6421
6422         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6423                 return -EINVAL;
6424
6425         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6426                 return -EACCES;
6427
6428         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6429             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6430                 return -EOPNOTSUPP;
6431
6432         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6433         if (personality) {
6434                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6435                 if (!req->work.creds)
6436                         return -EINVAL;
6437                 get_cred(req->work.creds);
6438         }
6439         state = &ctx->submit_state;
6440
6441         /*
6442          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6443          * is potentially a read/write to block based storage.
6444          */
6445         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6446             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6447                 blk_start_plug(&state->plug);
6448                 state->plug_started = true;
6449         }
6450
6451         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6452                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6453
6454                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6455                 if (unlikely(!req->file))
6456                         ret = -EBADF;
6457         }
6458
6459         state->ios_left--;
6460         return ret;
6461 }
6462
6463 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6464                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6465 {
6466         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6467         int ret;
6468
6469         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6470         if (unlikely(ret)) {
6471 fail_req:
6472                 if (link->head) {
6473                         /* fail even hard links since we don't submit */
6474                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6475                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6476                         link->head = NULL;
6477                 }
6478                 io_req_complete_failed(req, ret);
6479                 return ret;
6480         }
6481         ret = io_req_prep(req, sqe);
6482         if (unlikely(ret))
6483                 goto fail_req;
6484
6485         /* don't need @sqe from now on */
6486         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6487                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6488
6489         /*
6490          * If we already have a head request, queue this one for async
6491          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6492          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6493          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6494          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6495          */
6496         if (link->head) {
6497                 struct io_kiocb *head = link->head;
6498
6499                 /*
6500                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6501                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6502                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6503                  * next after the link request. The last one is done via
6504                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6505                  */
6506                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6507                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6508                         ctx->drain_next = 1;
6509                 }
6510                 ret = io_req_prep_async(req);
6511                 if (unlikely(ret))
6512                         goto fail_req;
6513                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6514                 link->last->link = req;
6515                 link->last = req;
6516
6517                 /* last request of a link, enqueue the link */
6518                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6519                         io_queue_sqe(head);
6520                         link->head = NULL;
6521                 }
6522         } else {
6523                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6524                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6525                         ctx->drain_next = 0;
6526                 }
6527                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6528                         link->head = req;
6529                         link->last = req;
6530                 } else {
6531                         io_queue_sqe(req);
6532                 }
6533         }
6534
6535         return 0;
6536 }
6537
6538 /*
6539  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6540  */
6541 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6542                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6543 {
6544         if (state->link.head)
6545                 io_queue_sqe(state->link.head);
6546         if (state->comp.nr)
6547                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6548         if (state->plug_started)
6549                 blk_finish_plug(&state->plug);
6550         io_state_file_put(state);
6551 }
6552
6553 /*
6554  * Start submission side cache.
6555  */
6556 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6557                                   unsigned int max_ios)
6558 {
6559         state->plug_started = false;
6560         state->ios_left = max_ios;
6561         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6562         state->link.head = NULL;
6563 }
6564
6565 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6566 {
6567         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6568
6569         /*
6570          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6571          * since once we write the new head, the application could
6572          * write new data to them.
6573          */
6574         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6575 }
6576
6577 /*
6578  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6579  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6580  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6581  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6582  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6583  * prevent a re-load down the line.
6584  */
6585 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6586 {
6587         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6588         unsigned head;
6589
6590         /*
6591          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6592          *
6593          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6594          *    head updates.
6595          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6596          *    though the application is the one updating it.
6597          */
6598         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6599         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6600                 return &ctx->sq_sqes[head];
6601
6602         /* drop invalid entries */
6603         ctx->cached_sq_dropped++;
6604         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6605         return NULL;
6606 }
6607
6608 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6609 {
6610         int submitted = 0;
6611
6612         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6613         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6614                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6615                         return -EBUSY;
6616         }
6617
6618         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6619         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6620
6621         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6622                 return -EAGAIN;
6623
6624         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6625         refcount_add(nr, &current->usage);
6626         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6627
6628         while (submitted < nr) {
6629                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6630                 struct io_kiocb *req;
6631
6632                 req = io_alloc_req(ctx);
6633                 if (unlikely(!req)) {
6634                         if (!submitted)
6635                                 submitted = -EAGAIN;
6636                         break;
6637                 }
6638                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6639                 if (unlikely(!sqe)) {
6640                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6641                         break;
6642                 }
6643                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6644                 submitted++;
6645                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6646                         break;
6647         }
6648
6649         if (unlikely(submitted != nr)) {
6650                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6651                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6652                 int unused = nr - ref_used;
6653
6654                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6655                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6656                 put_task_struct_many(current, unused);
6657         }
6658
6659         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6660          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6661         io_commit_sqring(ctx);
6662
6663         return submitted;
6664 }
6665
6666 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6667 {
6668         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6669         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6670         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6671         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6672 }
6673
6674 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6675 {
6676         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6677         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6678         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6679 }
6680
6681 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6682 {
6683         unsigned int to_submit;
6684         int ret = 0;
6685
6686         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6687         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6688         if (cap_entries && to_submit > 8)
6689                 to_submit = 8;
6690
6691         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6692                 unsigned nr_events = 0;
6693
6694                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6695                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6696                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6697
6698                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6699                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6700                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6701                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6702         }
6703
6704         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6705                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6706
6707         return ret;
6708 }
6709
6710 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6711 {
6712         struct io_ring_ctx *ctx;
6713         unsigned sq_thread_idle = 0;
6714
6715         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6716                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6717         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6718 }
6719
6720 static int io_sq_thread(void *data)
6721 {
6722         struct io_sq_data *sqd = data;
6723         struct io_ring_ctx *ctx;
6724         unsigned long timeout = 0;
6725         char buf[TASK_COMM_LEN];
6726         DEFINE_WAIT(wait);
6727
6728         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6729         set_task_comm(current, buf);
6730         current->pf_io_worker = NULL;
6731
6732         if (sqd->sq_cpu != -1)
6733                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6734         else
6735                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6736         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6737
6738         mutex_lock(&sqd->lock);
6739         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6740                 int ret;
6741                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6742
6743                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6744                     signal_pending(current)) {
6745                         bool did_sig = false;
6746
6747                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6748                         if (signal_pending(current)) {
6749                                 struct ksignal ksig;
6750
6751                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6752                         }
6753                         cond_resched();
6754                         mutex_lock(&sqd->lock);
6755                         if (did_sig)
6756                                 break;
6757                         io_run_task_work();
6758                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6759                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6760                         continue;
6761                 }
6762                 sqt_spin = false;
6763                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6764                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6765                         const struct cred *creds = NULL;
6766
6767                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6768                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6769                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6770                         if (creds)
6771                                 revert_creds(creds);
6772                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6773                                 sqt_spin = true;
6774                 }
6775
6776                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6777                         io_run_task_work();
6778                         cond_resched();
6779                         if (sqt_spin)
6780                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6781                         continue;
6782                 }
6783
6784                 needs_sched = true;
6785                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6786                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6787                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6788                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6789                                 needs_sched = false;
6790                                 break;
6791                         }
6792                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6793                                 needs_sched = false;
6794                                 break;
6795                         }
6796                 }
6797
6798                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6799                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6800                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6801
6802                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6803                         schedule();
6804                         mutex_lock(&sqd->lock);
6805                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6806                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6807                 }
6808
6809                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6810                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6811                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6812         }
6813
6814         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6815                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6816         sqd->thread = NULL;
6817         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6818                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6819         mutex_unlock(&sqd->lock);
6820
6821         io_run_task_work();
6822         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6823         complete(&sqd->exited);
6824         do_exit(0);
6825 }
6826
6827 struct io_wait_queue {
6828         struct wait_queue_entry wq;
6829         struct io_ring_ctx *ctx;
6830         unsigned to_wait;
6831         unsigned nr_timeouts;
6832 };
6833
6834 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6835 {
6836         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6837
6838         /*
6839          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6840          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6841          * regardless of event count.
6842          */
6843         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6844                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6845 }
6846
6847 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6848                             int wake_flags, void *key)
6849 {
6850         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6851                                                         wq);
6852
6853         /*
6854          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6855          * the task, and the next invocation will do it.
6856          */
6857         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6858                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6859         return -1;
6860 }
6861
6862 static int io_run_task_work_sig(void)
6863 {
6864         if (io_run_task_work())
6865                 return 1;
6866         if (!signal_pending(current))
6867                 return 0;
6868         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6869                 return -ERESTARTSYS;
6870         return -EINTR;
6871 }
6872
6873 /* when returns >0, the caller should retry */
6874 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6875                                           struct io_wait_queue *iowq,
6876                                           signed long *timeout)
6877 {
6878         int ret;
6879
6880         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6881         ret = io_run_task_work_sig();
6882         if (ret || io_should_wake(iowq))
6883                 return ret;
6884         /* let the caller flush overflows, retry */
6885         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6886                 return 1;
6887
6888         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6889         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6890 }
6891
6892 /*
6893  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6894  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6895  */
6896 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6897                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6898                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6899 {
6900         struct io_wait_queue iowq = {
6901                 .wq = {
6902                         .private        = current,
6903                         .func           = io_wake_function,
6904                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6905                 },
6906                 .ctx            = ctx,
6907                 .to_wait        = min_events,
6908         };
6909         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6910         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6911         int ret;
6912
6913         do {
6914                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6915                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6916                         return 0;
6917                 if (!io_run_task_work())
6918                         break;
6919         } while (1);
6920
6921         if (sig) {
6922 #ifdef CONFIG_COMPAT
6923                 if (in_compat_syscall())
6924                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6925                                                       sigsz);
6926                 else
6927 #endif
6928                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6929
6930                 if (ret)
6931                         return ret;
6932         }
6933
6934         if (uts) {
6935                 struct timespec64 ts;
6936
6937                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6938                         return -EFAULT;
6939                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6940         }
6941
6942         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6943         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6944         do {
6945                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6946                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6947                         ret = -EBUSY;
6948                         break;
6949                 }
6950                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6951                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6952                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6953                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6954                 cond_resched();
6955         } while (ret > 0);
6956
6957         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6958
6959         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6960 }
6961
6962 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6963 {
6964 #if defined(CONFIG_UNIX)
6965         if (ctx->ring_sock) {
6966                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6967                 struct sk_buff *skb;
6968
6969                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6970                         kfree_skb(skb);
6971         }
6972 #else
6973         int i;
6974
6975         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6976                 struct file *file;
6977
6978                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6979                 if (file)
6980                         fput(file);
6981         }
6982 #endif
6983 }
6984
6985 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6986 {
6987         struct fixed_rsrc_data *data;
6988
6989         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6990         complete(&data->done);
6991 }
6992
6993 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6994 {
6995         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6996 }
6997
6998 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6999 {
7000         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7001 }
7002
7003 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7004                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7005                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7006 {
7007         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7008         rsrc_data->node = ref_node;
7009         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7010         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7011         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7012 }
7013
7014 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7015 {
7016         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7017
7018         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7019         ref_node = data->node;
7020         data->node = NULL;
7021         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7022         if (ref_node)
7023                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7024 }
7025
7026 static int io_rsrc_refnode_prealloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7027 {
7028         if (ctx->rsrc_backup_node)
7029                 return 0;
7030         ctx->rsrc_backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7031         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7032 }
7033
7034 static struct fixed_rsrc_ref_node *
7035 io_rsrc_refnode_get(struct io_ring_ctx *ctx,
7036                     struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7037                     void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7038                                      struct io_rsrc_put *prsrc))
7039 {
7040         struct fixed_rsrc_ref_node *node = ctx->rsrc_backup_node;
7041
7042         WARN_ON_ONCE(!node);
7043
7044         ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7045         node->rsrc_data = rsrc_data;
7046         node->rsrc_put = rsrc_put;
7047         return node;
7048 }
7049
7050 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7051                                struct io_ring_ctx *ctx,
7052                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7053                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7054 {
7055         struct fixed_rsrc_ref_node *node;
7056         int ret;
7057
7058         if (data->quiesce)
7059                 return -ENXIO;
7060
7061         data->quiesce = true;
7062         do {
7063                 ret = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7064                 if (ret)
7065                         break;
7066                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7067                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7068                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7069
7070                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7071                 if (!ret)
7072                         break;
7073
7074                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7075                 node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, rsrc_put);
7076                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, node);
7077                 reinit_completion(&data->done);
7078
7079                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7080                 ret = io_run_task_work_sig();
7081                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7082         } while (ret >= 0);
7083         data->quiesce = false;
7084
7085         return ret;
7086 }
7087
7088 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7089 {
7090         struct fixed_rsrc_data *data;
7091
7092         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7093         if (!data)
7094                 return NULL;
7095
7096         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7097                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7098                 kfree(data);
7099                 return NULL;
7100         }
7101         data->ctx = ctx;
7102         init_completion(&data->done);
7103         return data;
7104 }
7105
7106 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7107 {
7108         percpu_ref_exit(&data->refs);
7109         kfree(data->table);
7110         kfree(data);
7111 }
7112
7113 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7114 {
7115         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7116         unsigned nr_tables, i;
7117         int ret;
7118
7119         /*
7120          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7121          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7122          * run task work.
7123          */
7124         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7125                 return -ENXIO;
7126         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7127         if (ret)
7128                 return ret;
7129
7130         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7131         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7132         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7133                 kfree(data->table[i].files);
7134         free_fixed_rsrc_data(data);
7135         ctx->file_data = NULL;
7136         ctx->nr_user_files = 0;
7137         return 0;
7138 }
7139
7140 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7141         __releases(&sqd->lock)
7142 {
7143         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7144
7145         /*
7146          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7147          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7148          */
7149         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7150         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7151                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7152         mutex_unlock(&sqd->lock);
7153 }
7154
7155 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7156         __acquires(&sqd->lock)
7157 {
7158         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7159
7160         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7161         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7162         mutex_lock(&sqd->lock);
7163         if (sqd->thread)
7164                 wake_up_process(sqd->thread);
7165 }
7166
7167 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7168 {
7169         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7170
7171         mutex_lock(&sqd->lock);
7172         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7173         if (sqd->thread)
7174                 wake_up_process(sqd->thread);
7175         mutex_unlock(&sqd->lock);
7176         wait_for_completion(&sqd->exited);
7177 }
7178
7179 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7180 {
7181         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7182                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7183
7184                 io_sq_thread_stop(sqd);
7185                 kfree(sqd);
7186         }
7187 }
7188
7189 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7190 {
7191         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7192
7193         if (sqd) {
7194                 io_sq_thread_park(sqd);
7195                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7196                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7197                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7198
7199                 io_put_sq_data(sqd);
7200                 ctx->sq_data = NULL;
7201                 if (ctx->sq_creds)
7202                         put_cred(ctx->sq_creds);
7203         }
7204 }
7205
7206 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7207 {
7208         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7209         struct io_sq_data *sqd;
7210         struct fd f;
7211
7212         f = fdget(p->wq_fd);
7213         if (!f.file)
7214                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7215         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7216                 fdput(f);
7217                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7218         }
7219
7220         ctx_attach = f.file->private_data;
7221         sqd = ctx_attach->sq_data;
7222         if (!sqd) {
7223                 fdput(f);
7224                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7225         }
7226         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7227                 fdput(f);
7228                 return ERR_PTR(-EPERM);
7229         }
7230
7231         refcount_inc(&sqd->refs);
7232         fdput(f);
7233         return sqd;
7234 }
7235
7236 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7237                                          bool *attached)
7238 {
7239         struct io_sq_data *sqd;
7240
7241         *attached = false;
7242         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7243                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7244                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7245                         *attached = true;
7246                         return sqd;
7247                 }
7248                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7249                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7250                         return sqd;
7251         }
7252
7253         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7254         if (!sqd)
7255                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7256
7257         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7258         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7259         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7260         mutex_init(&sqd->lock);
7261         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7262         init_completion(&sqd->exited);
7263         return sqd;
7264 }
7265
7266 #if defined(CONFIG_UNIX)
7267 /*
7268  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7269  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7270  * loops in the file referencing.
7271  */
7272 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7273 {
7274         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7275         struct scm_fp_list *fpl;
7276         struct sk_buff *skb;
7277         int i, nr_files;
7278
7279         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7280         if (!fpl)
7281                 return -ENOMEM;
7282
7283         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7284         if (!skb) {
7285                 kfree(fpl);
7286                 return -ENOMEM;
7287         }
7288
7289         skb->sk = sk;
7290
7291         nr_files = 0;
7292         fpl->user = get_uid(current_user());
7293         for (i = 0; i < nr; i++) {
7294                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7295
7296                 if (!file)
7297                         continue;
7298                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7299                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7300                 nr_files++;
7301         }
7302
7303         if (nr_files) {
7304                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7305                 fpl->count = nr_files;
7306                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7307                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7308                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7309                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7310
7311                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7312                         fput(fpl->fp[i]);
7313         } else {
7314                 kfree_skb(skb);
7315                 kfree(fpl);
7316         }
7317
7318         return 0;
7319 }
7320
7321 /*
7322  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7323  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7324  * garbage collection to take care of this problem for us.
7325  */
7326 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7327 {
7328         unsigned left, total;
7329         int ret = 0;
7330
7331         total = 0;
7332         left = ctx->nr_user_files;
7333         while (left) {
7334                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7335
7336                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7337                 if (ret)
7338                         break;
7339                 left -= this_files;
7340                 total += this_files;
7341         }
7342
7343         if (!ret)
7344                 return 0;
7345
7346         while (total < ctx->nr_user_files) {
7347                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7348
7349                 if (file)
7350                         fput(file);
7351                 total++;
7352         }
7353
7354         return ret;
7355 }
7356 #else
7357 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7358 {
7359         return 0;
7360 }
7361 #endif
7362
7363 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7364                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7365 {
7366         int i;
7367
7368         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7369                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7370                 unsigned this_files;
7371
7372                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7373                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7374                                         GFP_KERNEL);
7375                 if (!table->files)
7376                         break;
7377                 nr_files -= this_files;
7378         }
7379
7380         if (i == nr_tables)
7381                 return 0;
7382
7383         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7384                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7385                 kfree(table->files);
7386         }
7387         return 1;
7388 }
7389
7390 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7391 {
7392         struct file *file = prsrc->file;
7393 #if defined(CONFIG_UNIX)
7394         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7395         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7396         struct sk_buff *skb;
7397         int i;
7398
7399         __skb_queue_head_init(&list);
7400
7401         /*
7402          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7403          * remove this entry and rearrange the file array.
7404          */
7405         skb = skb_dequeue(head);
7406         while (skb) {
7407                 struct scm_fp_list *fp;
7408
7409                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7410                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7411                         int left;
7412
7413                         if (fp->fp[i] != file)
7414                                 continue;
7415
7416                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7417                         left = fp->count - 1 - i;
7418                         if (left) {
7419                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7420                                                 left * sizeof(struct file *));
7421                         }
7422                         fp->count--;
7423                         if (!fp->count) {
7424                                 kfree_skb(skb);
7425                                 skb = NULL;
7426                         } else {
7427                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7428                         }
7429                         fput(file);
7430                         file = NULL;
7431                         break;
7432                 }
7433
7434                 if (!file)
7435                         break;
7436
7437                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7438
7439                 skb = skb_dequeue(head);
7440         }
7441
7442         if (skb_peek(&list)) {
7443                 spin_lock_irq(&head->lock);
7444                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7445                         __skb_queue_tail(head, skb);
7446                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7447         }
7448 #else
7449         fput(file);
7450 #endif
7451 }
7452
7453 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7454 {
7455         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7456         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7457         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7458
7459         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7460                 list_del(&prsrc->list);
7461                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7462                 kfree(prsrc);
7463         }
7464
7465         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7466         kfree(ref_node);
7467         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7468 }
7469
7470 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7471 {
7472         struct io_ring_ctx *ctx;
7473         struct llist_node *node;
7474
7475         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7476         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7477
7478         while (node) {
7479                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7480                 struct llist_node *next = node->next;
7481
7482                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7483                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7484                 node = next;
7485         }
7486 }
7487
7488 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7489 {
7490         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7491         struct fixed_rsrc_data *data;
7492         struct io_ring_ctx *ctx;
7493         bool first_add = false;
7494         int delay = HZ;
7495
7496         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7497         data = ref_node->rsrc_data;
7498         ctx = data->ctx;
7499
7500         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7501         ref_node->done = true;
7502
7503         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7504                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7505                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7506                 /* recycle ref nodes in order */
7507                 if (!ref_node->done)
7508                         break;
7509                 list_del(&ref_node->node);
7510                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7511         }
7512         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7513
7514         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7515                 delay = 0;
7516
7517         if (!delay)
7518                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7519         else if (first_add)
7520                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7521 }
7522
7523 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7524                         struct io_ring_ctx *ctx)
7525 {
7526         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7527
7528         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7529         if (!ref_node)
7530                 return NULL;
7531
7532         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7533                             0, GFP_KERNEL)) {
7534                 kfree(ref_node);
7535                 return NULL;
7536         }
7537         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7538         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7539         ref_node->done = false;
7540         return ref_node;
7541 }
7542
7543 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7544                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7545 {
7546         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7547         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7548 }
7549
7550 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7551 {
7552         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7553         kfree(ref_node);
7554 }
7555
7556
7557 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7558                                  unsigned nr_args)
7559 {
7560         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7561         unsigned nr_tables, i;
7562         struct file *file;
7563         int fd, ret = -ENOMEM;
7564         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7565         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7566
7567         if (ctx->file_data)
7568                 return -EBUSY;
7569         if (!nr_args)
7570                 return -EINVAL;
7571         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7572                 return -EMFILE;
7573
7574         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7575         if (!file_data)
7576                 return -ENOMEM;
7577         ctx->file_data = file_data;
7578
7579         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7580         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7581                                    GFP_KERNEL);
7582         if (!file_data->table)
7583                 goto out_free;
7584
7585         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7586                 goto out_free;
7587
7588         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7589                 unsigned long file_ptr;
7590
7591                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7592                         ret = -EFAULT;
7593                         goto out_fput;
7594                 }
7595                 /* allow sparse sets */
7596                 if (fd == -1)
7597                         continue;
7598
7599                 file = fget(fd);
7600                 ret = -EBADF;
7601                 if (!file)
7602                         goto out_fput;
7603
7604                 /*
7605                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7606                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7607                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7608                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7609                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7610                  */
7611                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7612                         fput(file);
7613                         goto out_fput;
7614                 }
7615                 file_ptr = (unsigned long) file;
7616                 if (__io_file_supports_async(file, READ))
7617                         file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
7618                 if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
7619                         file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
7620                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
7621                         file_ptr |= FFS_ISREG;
7622                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = (struct file *) file_ptr;
7623         }
7624
7625         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7626         if (ret) {
7627                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7628                 return ret;
7629         }
7630
7631         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7632         if (!ref_node) {
7633                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7634                 return -ENOMEM;
7635         }
7636         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7637
7638         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7639         return ret;
7640 out_fput:
7641         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7642                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7643                 if (file)
7644                         fput(file);
7645         }
7646         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7647                 kfree(file_data->table[i].files);
7648         ctx->nr_user_files = 0;
7649 out_free:
7650         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7651         ctx->file_data = NULL;
7652         return ret;
7653 }
7654
7655 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7656                                 int index)
7657 {
7658 #if defined(CONFIG_UNIX)
7659         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7660         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7661         struct sk_buff *skb;
7662
7663         /*
7664          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7665          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7666          * and filling it in.
7667          */
7668         spin_lock_irq(&head->lock);
7669         skb = skb_peek(head);
7670         if (skb) {
7671                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7672
7673                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7674                         __skb_unlink(skb, head);
7675                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7676                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7677                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7678                         fpl->count++;
7679                         spin_lock_irq(&head->lock);
7680                         __skb_queue_head(head, skb);
7681                 } else {
7682                         skb = NULL;
7683                 }
7684         }
7685         spin_unlock_irq(&head->lock);
7686
7687         if (skb) {
7688                 fput(file);
7689                 return 0;
7690         }
7691
7692         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7693 #else
7694         return 0;
7695 #endif
7696 }
7697
7698 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7699 {
7700         struct io_rsrc_put *prsrc;
7701         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7702
7703         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7704         if (!prsrc)
7705                 return -ENOMEM;
7706
7707         prsrc->rsrc = rsrc;
7708         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7709
7710         return 0;
7711 }
7712
7713 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7714                                         struct file *file)
7715 {
7716         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7717 }
7718
7719 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7720                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7721                                  unsigned nr_args)
7722 {
7723         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7724         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7725         struct file *file, **file_slot;
7726         __s32 __user *fds;
7727         int fd, i, err;
7728         __u32 done;
7729         bool needs_switch = false;
7730
7731         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7732                 return -EOVERFLOW;
7733         if (done > ctx->nr_user_files)
7734                 return -EINVAL;
7735         err = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7736         if (err)
7737                 return err;
7738
7739         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7740         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7741                 err = 0;
7742                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7743                         err = -EFAULT;
7744                         break;
7745                 }
7746                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7747                         continue;
7748
7749                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7750                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7751
7752                 if (*file_slot) {
7753                         file = (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
7754                         err = io_queue_file_removal(data, file);
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                 ref_node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, io_ring_file_put);
7792                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7793         }
7794         return done ? done : err;
7795 }
7796
7797 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7798                                unsigned nr_args)
7799 {
7800         struct io_uring_rsrc_update up;
7801
7802         if (!ctx->file_data)
7803                 return -ENXIO;
7804         if (!nr_args)
7805                 return -EINVAL;
7806         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7807                 return -EFAULT;
7808         if (up.resv)
7809                 return -EINVAL;
7810
7811         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7812 }
7813
7814 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7815 {
7816         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7817
7818         req = io_put_req_find_next(req);
7819         return req ? &req->work : NULL;
7820 }
7821
7822 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7823 {
7824         struct io_wq_hash *hash;
7825         struct io_wq_data data;
7826         unsigned int concurrency;
7827
7828         hash = ctx->hash_map;
7829         if (!hash) {
7830                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7831                 if (!hash)
7832                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7833                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7834                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7835                 ctx->hash_map = hash;
7836         }
7837
7838         data.hash = hash;
7839         data.free_work = io_free_work;
7840         data.do_work = io_wq_submit_work;
7841
7842         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7843         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7844
7845         return io_wq_create(concurrency, &data);
7846 }
7847
7848 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7849                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7850 {
7851         struct io_uring_task *tctx;
7852         int ret;
7853
7854         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7855         if (unlikely(!tctx))
7856                 return -ENOMEM;
7857
7858         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7859         if (unlikely(ret)) {
7860                 kfree(tctx);
7861                 return ret;
7862         }
7863
7864         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7865         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7866                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7867                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7868                 kfree(tctx);
7869                 return ret;
7870         }
7871
7872         xa_init(&tctx->xa);
7873         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7874         tctx->last = NULL;
7875         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7876         task->io_uring = tctx;
7877         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7878         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7879         tctx->task_state = 0;
7880         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7881         return 0;
7882 }
7883
7884 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7885 {
7886         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7887
7888         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7889         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7890
7891         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7892         kfree(tctx);
7893         tsk->io_uring = NULL;
7894 }
7895
7896 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7897                                 struct io_uring_params *p)
7898 {
7899         int ret;
7900
7901         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7902         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7903                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7904                 struct fd f;
7905
7906                 f = fdget(p->wq_fd);
7907                 if (!f.file)
7908                         return -ENXIO;
7909                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7910                         fdput(f);
7911                         return -EINVAL;
7912                 }
7913                 fdput(f);
7914         }
7915         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7916                 struct task_struct *tsk;
7917                 struct io_sq_data *sqd;
7918                 bool attached;
7919
7920                 ret = -EPERM;
7921                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7922                         goto err;
7923
7924                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7925                 if (IS_ERR(sqd)) {
7926                         ret = PTR_ERR(sqd);
7927                         goto err;
7928                 }
7929
7930                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7931                 ctx->sq_data = sqd;
7932                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7933                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7934                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7935
7936                 ret = 0;
7937                 io_sq_thread_park(sqd);
7938                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7939                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7940                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7941                 if (attached && !sqd->thread)
7942                         ret = -ENXIO;
7943                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7944
7945                 if (ret < 0)
7946                         goto err;
7947                 if (attached)
7948                         return 0;
7949
7950                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7951                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7952
7953                         ret = -EINVAL;
7954                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7955                                 goto err_sqpoll;
7956                         if (!cpu_online(cpu))
7957                                 goto err_sqpoll;
7958
7959                         sqd->sq_cpu = cpu;
7960                 } else {
7961                         sqd->sq_cpu = -1;
7962                 }
7963
7964                 sqd->task_pid = current->pid;
7965                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7966                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7967                 if (IS_ERR(tsk)) {
7968                         ret = PTR_ERR(tsk);
7969                         goto err_sqpoll;
7970                 }
7971
7972                 sqd->thread = tsk;
7973                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7974                 wake_up_new_task(tsk);
7975                 if (ret)
7976                         goto err;
7977         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7978                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7979                 ret = -EINVAL;
7980                 goto err;
7981         }
7982
7983         return 0;
7984 err:
7985         io_sq_thread_finish(ctx);
7986         return ret;
7987 err_sqpoll:
7988         complete(&ctx->sq_data->exited);
7989         goto err;
7990 }
7991
7992 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7993                                       unsigned long nr_pages)
7994 {
7995         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7996 }
7997
7998 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7999                                    unsigned long nr_pages)
8000 {
8001         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8002
8003         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8004         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8005
8006         do {
8007                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8008                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8009                 if (new_pages > page_limit)
8010                         return -ENOMEM;
8011         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8012                                         new_pages) != cur_pages);
8013
8014         return 0;
8015 }
8016
8017 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8018 {
8019         if (ctx->user)
8020                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8021
8022         if (ctx->mm_account)
8023                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8024 }
8025
8026 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8027 {
8028         int ret;
8029
8030         if (ctx->user) {
8031                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8032                 if (ret)
8033                         return ret;
8034         }
8035
8036         if (ctx->mm_account)
8037                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8038
8039         return 0;
8040 }
8041
8042 static void io_mem_free(void *ptr)
8043 {
8044         struct page *page;
8045
8046         if (!ptr)
8047                 return;
8048
8049         page = virt_to_head_page(ptr);
8050         if (put_page_testzero(page))
8051                 free_compound_page(page);
8052 }
8053
8054 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8055 {
8056         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8057                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8058
8059         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8060 }
8061
8062 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8063                                 size_t *sq_offset)
8064 {
8065         struct io_rings *rings;
8066         size_t off, sq_array_size;
8067
8068         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8069         if (off == SIZE_MAX)
8070                 return SIZE_MAX;
8071
8072 #ifdef CONFIG_SMP
8073         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8074         if (off == 0)
8075                 return SIZE_MAX;
8076 #endif
8077
8078         if (sq_offset)
8079                 *sq_offset = off;
8080
8081         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8082         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8083                 return SIZE_MAX;
8084
8085         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8086                 return SIZE_MAX;
8087
8088         return off;
8089 }
8090
8091 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8092 {
8093         int i, j;
8094
8095         if (!ctx->user_bufs)
8096                 return -ENXIO;
8097
8098         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8099                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8100
8101                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8102                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8103
8104                 if (imu->acct_pages)
8105                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8106                 kvfree(imu->bvec);
8107                 imu->nr_bvecs = 0;
8108         }
8109
8110         kfree(ctx->user_bufs);
8111         ctx->user_bufs = NULL;
8112         ctx->nr_user_bufs = 0;
8113         return 0;
8114 }
8115
8116 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8117                        void __user *arg, unsigned index)
8118 {
8119         struct iovec __user *src;
8120
8121 #ifdef CONFIG_COMPAT
8122         if (ctx->compat) {
8123                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8124                 struct compat_iovec ciov;
8125
8126                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8127                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8128                         return -EFAULT;
8129
8130                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8131                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8132                 return 0;
8133         }
8134 #endif
8135         src = (struct iovec __user *) arg;
8136         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8137                 return -EFAULT;
8138         return 0;
8139 }
8140
8141 /*
8142  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8143  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8144  * match that one.
8145  *
8146  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8147  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8148  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8149  */
8150 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8151                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8152 {
8153         int i, j;
8154
8155         /* check current page array */
8156         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8157                 if (!PageCompound(pages[i]))
8158                         continue;
8159                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8160                         return true;
8161         }
8162
8163         /* check previously registered pages */
8164         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8165                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8166
8167                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8168                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8169                                 continue;
8170                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8171                                 return true;
8172                 }
8173         }
8174
8175         return false;
8176 }
8177
8178 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8179                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8180                                  struct page **last_hpage)
8181 {
8182         int i, ret;
8183
8184         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8185                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8186                         imu->acct_pages++;
8187                 } else {
8188                         struct page *hpage;
8189
8190                         hpage = compound_head(pages[i]);
8191                         if (hpage == *last_hpage)
8192                                 continue;
8193                         *last_hpage = hpage;
8194                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8195                                 continue;
8196                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8197                 }
8198         }
8199
8200         if (!imu->acct_pages)
8201                 return 0;
8202
8203         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8204         if (ret)
8205                 imu->acct_pages = 0;
8206         return ret;
8207 }
8208
8209 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8210                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8211                                   struct page **last_hpage)
8212 {
8213         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8214         struct page **pages = NULL;
8215         unsigned long off, start, end, ubuf;
8216         size_t size;
8217         int ret, pret, nr_pages, i;
8218
8219         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8220         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8221         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8222         nr_pages = end - start;
8223
8224         ret = -ENOMEM;
8225
8226         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8227         if (!pages)
8228                 goto done;
8229
8230         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8231                               GFP_KERNEL);
8232         if (!vmas)
8233                 goto done;
8234
8235         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8236                                    GFP_KERNEL);
8237         if (!imu->bvec)
8238                 goto done;
8239
8240         ret = 0;
8241         mmap_read_lock(current->mm);
8242         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8243                               pages, vmas);
8244         if (pret == nr_pages) {
8245                 /* don't support file backed memory */
8246                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8247                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8248
8249                         if (vma->vm_file &&
8250                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8251                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8252                                 break;
8253                         }
8254                 }
8255         } else {
8256                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8257         }
8258         mmap_read_unlock(current->mm);
8259         if (ret) {
8260                 /*
8261                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8262                  * release any pages we did get
8263                  */
8264                 if (pret > 0)
8265                         unpin_user_pages(pages, pret);
8266                 kvfree(imu->bvec);
8267                 goto done;
8268         }
8269
8270         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8271         if (ret) {
8272                 unpin_user_pages(pages, pret);
8273                 kvfree(imu->bvec);
8274                 goto done;
8275         }
8276
8277         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8278         size = iov->iov_len;
8279         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8280                 size_t vec_len;
8281
8282                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8283                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8284                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8285                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8286                 off = 0;
8287                 size -= vec_len;
8288         }
8289         /* store original address for later verification */
8290         imu->ubuf = ubuf;
8291         imu->len = iov->iov_len;
8292         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8293         ret = 0;
8294 done:
8295         kvfree(pages);
8296         kvfree(vmas);
8297         return ret;
8298 }
8299
8300 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8301 {
8302         if (ctx->user_bufs)
8303                 return -EBUSY;
8304         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8305                 return -EINVAL;
8306
8307         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8308                                         GFP_KERNEL);
8309         if (!ctx->user_bufs)
8310                 return -ENOMEM;
8311
8312         return 0;
8313 }
8314
8315 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8316 {
8317         /*
8318          * Don't impose further limits on the size and buffer
8319          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8320          * submitted if they are wrong.
8321          */
8322         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8323                 return -EFAULT;
8324
8325         /* arbitrary limit, but we need something */
8326         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8327                 return -EFAULT;
8328
8329         return 0;
8330 }
8331
8332 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8333                                    unsigned int nr_args)
8334 {
8335         int i, ret;
8336         struct iovec iov;
8337         struct page *last_hpage = NULL;
8338
8339         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8340         if (ret)
8341                 return ret;
8342
8343         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8344                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8345
8346                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8347                 if (ret)
8348                         break;
8349
8350                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8351                 if (ret)
8352                         break;
8353
8354                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8355                 if (ret)
8356                         break;
8357
8358                 ctx->nr_user_bufs++;
8359         }
8360
8361         if (ret)
8362                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8363
8364         return ret;
8365 }
8366
8367 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8368 {
8369         __s32 __user *fds = arg;
8370         int fd;
8371
8372         if (ctx->cq_ev_fd)
8373                 return -EBUSY;
8374
8375         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8376                 return -EFAULT;
8377
8378         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8379         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8380                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8381                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8382                 return ret;
8383         }
8384
8385         return 0;
8386 }
8387
8388 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8389 {
8390         if (ctx->cq_ev_fd) {
8391                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8392                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8393                 return 0;
8394         }
8395
8396         return -ENXIO;
8397 }
8398
8399 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8400 {
8401         struct io_buffer *buf;
8402         unsigned long index;
8403
8404         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8405                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8406 }
8407
8408 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8409 {
8410         struct io_kiocb *req, *nxt;
8411
8412         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8413                 if (tsk && req->task != tsk)
8414                         continue;
8415                 list_del(&req->compl.list);
8416                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8417         }
8418 }
8419
8420 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8421 {
8422         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8423         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8424
8425         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8426
8427         if (submit_state->free_reqs) {
8428                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8429                                      submit_state->reqs);
8430                 submit_state->free_reqs = 0;
8431         }
8432
8433         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8434         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8435         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8436 }
8437
8438 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8439 {
8440         /*
8441          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8442          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8443          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8444          */
8445         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8446         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8447         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8448         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8449
8450         io_sq_thread_finish(ctx);
8451         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8452
8453         if (ctx->mm_account) {
8454                 mmdrop(ctx->mm_account);
8455                 ctx->mm_account = NULL;
8456         }
8457
8458         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8459         io_sqe_files_unregister(ctx);
8460         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8461         io_eventfd_unregister(ctx);
8462         io_destroy_buffers(ctx);
8463
8464         if (ctx->rsrc_backup_node)
8465                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ctx->rsrc_backup_node);
8466
8467 #if defined(CONFIG_UNIX)
8468         if (ctx->ring_sock) {
8469                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8470                 sock_release(ctx->ring_sock);
8471         }
8472 #endif
8473
8474         io_mem_free(ctx->rings);
8475         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8476
8477         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8478         free_uid(ctx->user);
8479         io_req_caches_free(ctx);
8480         if (ctx->hash_map)
8481                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8482         kfree(ctx->cancel_hash);
8483         kfree(ctx);
8484 }
8485
8486 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8487 {
8488         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8489         __poll_t mask = 0;
8490
8491         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8492         /*
8493          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8494          * io_commit_cqring
8495          */
8496         smp_rmb();
8497         if (!io_sqring_full(ctx))
8498                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8499
8500         /*
8501          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8502          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8503          *      CPU0                    CPU1
8504          *      ----                    ----
8505          * lock(&ctx->uring_lock);
8506          *                              lock(&ep->mtx);
8507          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8508          * lock(&ep->mtx);
8509          *
8510          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8511          * pushs them to do the flush.
8512          */
8513         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8514                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8515
8516         return mask;
8517 }
8518
8519 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8520 {
8521         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8522
8523         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8524 }
8525
8526 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8527 {
8528         const struct cred *creds;
8529
8530         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8531         if (creds) {
8532                 put_cred(creds);
8533                 return 0;
8534         }
8535
8536         return -EINVAL;
8537 }
8538
8539 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8540 {
8541         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8542 }
8543
8544 struct io_tctx_exit {
8545         struct callback_head            task_work;
8546         struct completion               completion;
8547         struct io_ring_ctx              *ctx;
8548 };
8549
8550 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8551 {
8552         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8553         struct io_tctx_exit *work;
8554
8555         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8556         /*
8557          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8558          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8559          */
8560         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8561                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8562         complete(&work->completion);
8563 }
8564
8565 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8566 {
8567         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8568         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8569         struct io_tctx_exit exit;
8570         struct io_tctx_node *node;
8571         int ret;
8572
8573         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8574         if (ctx->sq_data) {
8575                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8576                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8577                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8578                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8579         }
8580
8581         /*
8582          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8583          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8584          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8585          * as nobody else will be looking for them.
8586          */
8587         do {
8588                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8589
8590                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8591         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8592
8593         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8594         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8595                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8596
8597                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8598                                         ctx_node);
8599                 exit.ctx = ctx;
8600                 init_completion(&exit.completion);
8601                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8602                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8603                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8604                         continue;
8605                 wake_up_process(node->task);
8606
8607                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8608                 wait_for_completion(&exit.completion);
8609                 cond_resched();
8610                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8611         }
8612         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8613
8614         io_ring_ctx_free(ctx);
8615 }
8616
8617 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8618 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8619                              struct files_struct *files)
8620 {
8621         struct io_kiocb *req, *tmp;
8622         int canceled = 0;
8623
8624         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8625         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8626                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8627                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8628                         canceled++;
8629                 }
8630         }
8631         if (canceled != 0)
8632                 io_commit_cqring(ctx);
8633         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8634         if (canceled != 0)
8635                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8636         return canceled != 0;
8637 }
8638
8639 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8640 {
8641         unsigned long index;
8642         struct creds *creds;
8643
8644         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8645         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8646         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8647         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8648         if (ctx->rings)
8649                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8650         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8651                 io_unregister_personality(ctx, index);
8652         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8653
8654         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8655         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8656
8657         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8658         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8659
8660         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8661         /*
8662          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8663          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8664          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8665          * over using system_wq.
8666          */
8667         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8668 }
8669
8670 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8671 {
8672         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8673
8674         file->private_data = NULL;
8675         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8676         return 0;
8677 }
8678
8679 struct io_task_cancel {
8680         struct task_struct *task;
8681         struct files_struct *files;
8682 };
8683
8684 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8685 {
8686         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8687         struct io_task_cancel *cancel = data;
8688         bool ret;
8689
8690         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8691                 unsigned long flags;
8692                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8693
8694                 /* protect against races with linked timeouts */
8695                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8696                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8697                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8698         } else {
8699                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8700         }
8701         return ret;
8702 }
8703
8704 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8705                                   struct task_struct *task,
8706                                   struct files_struct *files)
8707 {
8708         struct io_defer_entry *de;
8709         LIST_HEAD(list);
8710
8711         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8712         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8713                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8714                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8715                         break;
8716                 }
8717         }
8718         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8719         if (list_empty(&list))
8720                 return false;
8721
8722         while (!list_empty(&list)) {
8723                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8724                 list_del_init(&de->list);
8725                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8726                 kfree(de);
8727         }
8728         return true;
8729 }
8730
8731 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8732 {
8733         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8734
8735         return req->ctx == data;
8736 }
8737
8738 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8739 {
8740         struct io_tctx_node *node;
8741         enum io_wq_cancel cret;
8742         bool ret = false;
8743
8744         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8745         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8746                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8747
8748                 /*
8749                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8750                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8751                  */
8752                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8753                         continue;
8754                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8755                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8756         }
8757         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8758
8759         return ret;
8760 }
8761
8762 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8763                                          struct task_struct *task,
8764                                          struct files_struct *files)
8765 {
8766         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8767         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8768
8769         while (1) {
8770                 enum io_wq_cancel cret;
8771                 bool ret = false;
8772
8773                 if (!task) {
8774                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8775                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8776                         /*
8777                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8778                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8779                          */
8780                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8781                                                &cancel, true);
8782                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8783                 }
8784
8785                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8786                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8787                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8788                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8789                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8790                                 ret = true;
8791                         }
8792                 }
8793
8794                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8795                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8796                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8797                 ret |= io_run_task_work();
8798                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8799                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8800                 if (!ret)
8801                         break;
8802                 cond_resched();
8803         }
8804 }
8805
8806 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8807                                    struct task_struct *task,
8808                                    struct files_struct *files)
8809 {
8810         struct io_kiocb *req;
8811         int cnt = 0;
8812
8813         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8814         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8815                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8816         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8817         return cnt;
8818 }
8819
8820 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8821                                   struct task_struct *task,
8822                                   struct files_struct *files)
8823 {
8824         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8825                 DEFINE_WAIT(wait);
8826                 int inflight;
8827
8828                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8829                 if (!inflight)
8830                         break;
8831
8832                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8833
8834                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8835                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8836                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8837                         schedule();
8838                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8839         }
8840 }
8841
8842 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8843 {
8844         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8845         struct io_tctx_node *node;
8846         int ret;
8847
8848         if (unlikely(!tctx)) {
8849                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8850                 if (unlikely(ret))
8851                         return ret;
8852                 tctx = current->io_uring;
8853         }
8854         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8855                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8856                 if (!node)
8857                         return -ENOMEM;
8858                 node->ctx = ctx;
8859                 node->task = current;
8860
8861                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8862                                         node, GFP_KERNEL));
8863                 if (ret) {
8864                         kfree(node);
8865                         return ret;
8866                 }
8867
8868                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8869                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8870                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8871         }
8872         tctx->last = ctx;
8873         return 0;
8874 }
8875
8876 /*
8877  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8878  */
8879 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8880 {
8881         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8882
8883         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8884                 return 0;
8885         return __io_uring_add_task_file(ctx);
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         int submitted = 0;
9185         struct fd f;
9186         long ret;
9187
9188         io_run_task_work();
9189
9190         if (unlikely(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 (unlikely(!f.file))
9196                 return -EBADF;
9197
9198         ret = -EOPNOTSUPP;
9199         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9200                 goto out_fput;
9201
9202         ret = -ENXIO;
9203         ctx = f.file->private_data;
9204         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9205                 goto out_fput;
9206
9207         ret = -EBADFD;
9208         if (unlikely(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_file_from_index(ctx, 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);