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         u64             ubuf_end;
 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_overflow_cqe {
 206         struct io_uring_cqe cqe;
 207         struct list_head list;
 208 };
 209
 210 struct io_fixed_file {
 211         /* file * with additional FFS_* flags */
 212         unsigned long file_ptr;
 213 };
 214
 215 struct io_rsrc_put {
 216         struct list_head list;
 217         union {
 218                 void *rsrc;
 219                 struct file *file;
 220         };
 221 };
 222
 223 struct fixed_rsrc_table {
 224         struct io_fixed_file *files;
 225 };
 226
 227 struct io_rsrc_node {
 228         struct percpu_ref               refs;
 229         struct list_head                node;
 230         struct list_head                rsrc_list;
 231         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 232         struct llist_node               llist;
 233         bool                            done;
 234 };
 235
 236 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 237
 238 struct io_rsrc_data {
 239         struct fixed_rsrc_table         *table;
 240         struct io_ring_ctx              *ctx;
 241
 242         rsrc_put_fn                     *do_put;
 243         struct percpu_ref               refs;
 244         struct completion               done;
 245         bool                            quiesce;
 246 };
 247
 248 struct io_buffer {
 249         struct list_head list;
 250         __u64 addr;
 251         __s32 len;
 252         __u16 bid;
 253 };
 254
 255 struct io_restriction {
 256         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 257         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 258         u8 sqe_flags_allowed;
 259         u8 sqe_flags_required;
 260         bool registered;
 261 };
 262
 263 enum {
 264         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 265         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 266 };
 267
 268 struct io_sq_data {
 269         refcount_t              refs;
 270         atomic_t                park_pending;
 271         struct mutex            lock;
 272
 273         /* ctx's that are using this sqd */
 274         struct list_head        ctx_list;
 275
 276         struct task_struct      *thread;
 277         struct wait_queue_head  wait;
 278
 279         unsigned                sq_thread_idle;
 280         int                     sq_cpu;
 281         pid_t                   task_pid;
 282         pid_t                   task_tgid;
 283
 284         unsigned long           state;
 285         struct completion       exited;
 286         struct callback_head    *park_task_work;
 287 };
 288
 289 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 290 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 291 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 292 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 293
 294 struct io_comp_state {
 295         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 296         unsigned int            nr;
 297         unsigned int            locked_free_nr;
 298         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 299         struct list_head        free_list;
 300         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 301         struct list_head        locked_free_list;
 302 };
 303
 304 struct io_submit_link {
 305         struct io_kiocb         *head;
 306         struct io_kiocb         *last;
 307 };
 308
 309 struct io_submit_state {
 310         struct blk_plug         plug;
 311         struct io_submit_link   link;
 312
 313         /*
 314          * io_kiocb alloc cache
 315          */
 316         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 317         unsigned int            free_reqs;
 318
 319         bool                    plug_started;
 320
 321         /*
 322          * Batch completion logic
 323          */
 324         struct io_comp_state    comp;
 325
 326         /*
 327          * File reference cache
 328          */
 329         struct file             *file;
 330         unsigned int            fd;
 331         unsigned int            file_refs;
 332         unsigned int            ios_left;
 333 };
 334
 335 struct io_ring_ctx {
 336         struct {
 337                 struct percpu_ref       refs;
 338         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 339
 340         struct {
 341                 unsigned int            flags;
 342                 unsigned int            compat: 1;
 343                 unsigned int            drain_next: 1;
 344                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 345                 unsigned int            restricted: 1;
 346
 347                 /*
 348                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 349                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 350                  *
 351                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 352                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 353                  * the queue when needed.
 354                  *
 355                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 356                  * array.
 357                  */
 358                 u32                     *sq_array;
 359                 unsigned                cached_sq_head;
 360                 unsigned                sq_entries;
 361                 unsigned                sq_mask;
 362                 unsigned                sq_thread_idle;
 363                 unsigned                cached_sq_dropped;
 364                 unsigned                cached_cq_overflow;
 365                 unsigned long           sq_check_overflow;
 366
 367                 /* hashed buffered write serialization */
 368                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 369
 370                 struct list_head        defer_list;
 371                 struct list_head        timeout_list;
 372                 struct list_head        cq_overflow_list;
 373
 374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 375         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 376
 377         struct {
 378                 struct mutex            uring_lock;
 379                 wait_queue_head_t       wait;
 380         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 381
 382         struct io_submit_state          submit_state;
 383
 384         struct io_rings *rings;
 385
 386         /* Only used for accounting purposes */
 387         struct mm_struct        *mm_account;
 388
 389         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 390         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 391
 392         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 393         struct list_head        sqd_list;
 394
 395         /*
 396          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 397          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 398          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 399          */
 400         struct io_rsrc_data     *file_data;
 401         unsigned                nr_user_files;
 402
 403         /* if used, fixed mapped user buffers */
 404         unsigned                nr_user_bufs;
 405         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 406
 407         struct user_struct      *user;
 408
 409         struct completion       ref_comp;
 410
 411 #if defined(CONFIG_UNIX)
 412         struct socket           *ring_sock;
 413 #endif
 414
 415         struct xarray           io_buffers;
 416
 417         struct xarray           personalities;
 418         u32                     pers_next;
 419
 420         struct {
 421                 unsigned                cached_cq_tail;
 422                 unsigned                cq_entries;
 423                 unsigned                cq_mask;
 424                 atomic_t                cq_timeouts;
 425                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 426                 unsigned long           cq_check_overflow;
 427                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 428                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 429                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 430         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 431
 432         struct {
 433                 spinlock_t              completion_lock;
 434
 435                 /*
 436                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 437                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 438                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 439                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 440                  */
 441                 struct list_head        iopoll_list;
 442                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 443                 unsigned                cancel_hash_bits;
 444                 bool                    poll_multi_file;
 445         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 446
 447         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 448         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 449         struct list_head                rsrc_ref_list;
 450         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 451         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
 452         struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 453
 454         struct io_restriction           restrictions;
 455
 456         /* exit task_work */
 457         struct callback_head            *exit_task_work;
 458
 459         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 460         struct work_struct              exit_work;
 461         struct list_head                tctx_list;
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         struct xarray           xa;
 467         struct wait_queue_head  wait;
 468         const struct io_ring_ctx *last;
 469         struct io_wq            *io_wq;
 470         struct percpu_counter   inflight;
 471         atomic_t                inflight_tracked;
 472         atomic_t                in_idle;
 473
 474         spinlock_t              task_lock;
 475         struct io_wq_work_list  task_list;
 476         unsigned long           task_state;
 477         struct callback_head    task_work;
 478 };
 479
 480 /*
 481  * First field must be the file pointer in all the
 482  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 483  */
 484 struct io_poll_iocb {
 485         struct file                     *file;
 486         struct wait_queue_head          *head;
 487         __poll_t                        events;
 488         bool                            done;
 489         bool                            canceled;
 490         bool                            update_events;
 491         bool                            update_user_data;
 492         union {
 493                 struct wait_queue_entry wait;
 494                 struct {
 495                         u64             old_user_data;
 496                         u64             new_user_data;
 497                 };
 498         };
 499 };
 500
 501 struct io_poll_remove {
 502         struct file                     *file;
 503         u64                             addr;
 504 };
 505
 506 struct io_close {
 507         struct file                     *file;
 508         int                             fd;
 509 };
 510
 511 struct io_timeout_data {
 512         struct io_kiocb                 *req;
 513         struct hrtimer                  timer;
 514         struct timespec64               ts;
 515         enum hrtimer_mode               mode;
 516 };
 517
 518 struct io_accept {
 519         struct file                     *file;
 520         struct sockaddr __user          *addr;
 521         int __user                      *addr_len;
 522         int                             flags;
 523         unsigned long                   nofile;
 524 };
 525
 526 struct io_sync {
 527         struct file                     *file;
 528         loff_t                          len;
 529         loff_t                          off;
 530         int                             flags;
 531         int                             mode;
 532 };
 533
 534 struct io_cancel {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537 };
 538
 539 struct io_timeout {
 540         struct file                     *file;
 541         u32                             off;
 542         u32                             target_seq;
 543         struct list_head                list;
 544         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 545         struct io_kiocb                 *head;
 546 };
 547
 548 struct io_timeout_rem {
 549         struct file                     *file;
 550         u64                             addr;
 551
 552         /* timeout update */
 553         struct timespec64               ts;
 554         u32                             flags;
 555 };
 556
 557 struct io_rw {
 558         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 559         struct kiocb                    kiocb;
 560         u64                             addr;
 561         u64                             len;
 562 };
 563
 564 struct io_connect {
 565         struct file                     *file;
 566         struct sockaddr __user          *addr;
 567         int                             addr_len;
 568 };
 569
 570 struct io_sr_msg {
 571         struct file                     *file;
 572         union {
 573                 struct user_msghdr __user *umsg;
 574                 void __user             *buf;
 575         };
 576         int                             msg_flags;
 577         int                             bgid;
 578         size_t                          len;
 579         struct io_buffer                *kbuf;
 580 };
 581
 582 struct io_open {
 583         struct file                     *file;
 584         int                             dfd;
 585         struct filename                 *filename;
 586         struct open_how                 how;
 587         unsigned long                   nofile;
 588 };
 589
 590 struct io_rsrc_update {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             arg;
 593         u32                             nr_args;
 594         u32                             offset;
 595 };
 596
 597 struct io_fadvise {
 598         struct file                     *file;
 599         u64                             offset;
 600         u32                             len;
 601         u32                             advice;
 602 };
 603
 604 struct io_madvise {
 605         struct file                     *file;
 606         u64                             addr;
 607         u32                             len;
 608         u32                             advice;
 609 };
 610
 611 struct io_epoll {
 612         struct file                     *file;
 613         int                             epfd;
 614         int                             op;
 615         int                             fd;
 616         struct epoll_event              event;
 617 };
 618
 619 struct io_splice {
 620         struct file                     *file_out;
 621         struct file                     *file_in;
 622         loff_t                          off_out;
 623         loff_t                          off_in;
 624         u64                             len;
 625         unsigned int                    flags;
 626 };
 627
 628 struct io_provide_buf {
 629         struct file                     *file;
 630         __u64                           addr;
 631         __s32                           len;
 632         __u32                           bgid;
 633         __u16                           nbufs;
 634         __u16                           bid;
 635 };
 636
 637 struct io_statx {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             dfd;
 640         unsigned int                    mask;
 641         unsigned int                    flags;
 642         const char __user               *filename;
 643         struct statx __user             *buffer;
 644 };
 645
 646 struct io_shutdown {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             how;
 649 };
 650
 651 struct io_rename {
 652         struct file                     *file;
 653         int                             old_dfd;
 654         int                             new_dfd;
 655         struct filename                 *oldpath;
 656         struct filename                 *newpath;
 657         int                             flags;
 658 };
 659
 660 struct io_unlink {
 661         struct file                     *file;
 662         int                             dfd;
 663         int                             flags;
 664         struct filename                 *filename;
 665 };
 666
 667 struct io_completion {
 668         struct file                     *file;
 669         struct list_head                list;
 670         u32                             cflags;
 671 };
 672
 673 struct io_async_connect {
 674         struct sockaddr_storage         address;
 675 };
 676
 677 struct io_async_msghdr {
 678         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 679         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 680         struct iovec                    *free_iov;
 681         struct sockaddr __user          *uaddr;
 682         struct msghdr                   msg;
 683         struct sockaddr_storage         addr;
 684 };
 685
 686 struct io_async_rw {
 687         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 688         const struct iovec              *free_iovec;
 689         struct iov_iter                 iter;
 690         size_t                          bytes_done;
 691         struct wait_page_queue          wpq;
 692 };
 693
 694 enum {
 695         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 696         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 697         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 698         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 699         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 700         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 701
 702         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 703         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 704         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 705         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 706         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 707         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 708         REQ_F_POLLED_BIT,
 709         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 710         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 711         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 712         REQ_F_REISSUE_BIT,
 713         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 714         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 715         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 716         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 717         REQ_F_ISREG_BIT,
 718
 719         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 720         __REQ_F_LAST_BIT,
 721 };
 722
 723 enum {
 724         /* ctx owns file */
 725         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 726         /* drain existing IO first */
 727         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 728         /* linked sqes */
 729         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 730         /* doesn't sever on completion < 0 */
 731         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 732         /* IOSQE_ASYNC */
 733         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 734         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 735         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 736
 737         /* fail rest of links */
 738         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 739         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 740         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 741         /* read/write uses file position */
 742         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 743         /* must not punt to workers */
 744         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 745         /* has or had linked timeout */
 746         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 747         /* needs cleanup */
 748         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 749         /* already went through poll handler */
 750         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 751         /* buffer already selected */
 752         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 753         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 754         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 755         /* completion is deferred through io_comp_state */
 756         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 757         /* caller should reissue async */
 758         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 759         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 760         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 761         /* supports async reads */
 762         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 763         /* supports async writes */
 764         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 765         /* regular file */
 766         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 767 };
 768
 769 struct async_poll {
 770         struct io_poll_iocb     poll;
 771         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 772 };
 773
 774 struct io_task_work {
 775         struct io_wq_work_node  node;
 776         task_work_func_t        func;
 777 };
 778
 779 /*
 780  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 781  * as the first entry in their struct definition. So you can
 782  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 783  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 784  */
 785 struct io_kiocb {
 786         union {
 787                 struct file             *file;
 788                 struct io_rw            rw;
 789                 struct io_poll_iocb     poll;
 790                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 791                 struct io_accept        accept;
 792                 struct io_sync          sync;
 793                 struct io_cancel        cancel;
 794                 struct io_timeout       timeout;
 795                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 796                 struct io_connect       connect;
 797                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 798                 struct io_open          open;
 799                 struct io_close         close;
 800                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 801                 struct io_fadvise       fadvise;
 802                 struct io_madvise       madvise;
 803                 struct io_epoll         epoll;
 804                 struct io_splice        splice;
 805                 struct io_provide_buf   pbuf;
 806                 struct io_statx         statx;
 807                 struct io_shutdown      shutdown;
 808                 struct io_rename        rename;
 809                 struct io_unlink        unlink;
 810                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 811                 struct io_completion    compl;
 812         };
 813
 814         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 815         void                            *async_data;
 816         u8                              opcode;
 817         /* polled IO has completed */
 818         u8                              iopoll_completed;
 819
 820         u16                             buf_index;
 821         u32                             result;
 822
 823         struct io_ring_ctx              *ctx;
 824         unsigned int                    flags;
 825         atomic_t                        refs;
 826         struct task_struct              *task;
 827         u64                             user_data;
 828
 829         struct io_kiocb                 *link;
 830         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 831
 832         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 833         struct list_head                inflight_entry;
 834         union {
 835                 struct io_task_work     io_task_work;
 836                 struct callback_head    task_work;
 837         };
 838         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 839         struct hlist_node               hash_node;
 840         struct async_poll               *apoll;
 841         struct io_wq_work               work;
 842 };
 843
 844 struct io_tctx_node {
 845         struct list_head        ctx_node;
 846         struct task_struct      *task;
 847         struct io_ring_ctx      *ctx;
 848 };
 849
 850 struct io_defer_entry {
 851         struct list_head        list;
 852         struct io_kiocb         *req;
 853         u32                     seq;
 854 };
 855
 856 struct io_op_def {
 857         /* needs req->file assigned */
 858         unsigned                needs_file : 1;
 859         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 860         unsigned                hash_reg_file : 1;
 861         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 862         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 863         /* opcode is not supported by this kernel */
 864         unsigned                not_supported : 1;
 865         /* set if opcode supports polled "wait" */
 866         unsigned                pollin : 1;
 867         unsigned                pollout : 1;
 868         /* op supports buffer selection */
 869         unsigned                buffer_select : 1;
 870         /* do prep async if is going to be punted */
 871         unsigned                needs_async_setup : 1;
 872         /* should block plug */
 873         unsigned                plug : 1;
 874         /* size of async data needed, if any */
 875         unsigned short          async_size;
 876 };
 877
 878 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 879         [IORING_OP_NOP] = {},
 880         [IORING_OP_READV] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .buffer_select          = 1,
 885                 .needs_async_setup      = 1,
 886                 .plug                   = 1,
 887                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 888         },
 889         [IORING_OP_WRITEV] = {
 890                 .needs_file             = 1,
 891                 .hash_reg_file          = 1,
 892                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 893                 .pollout                = 1,
 894                 .needs_async_setup      = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_FSYNC] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900         },
 901         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 902                 .needs_file             = 1,
 903                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 904                 .pollin                 = 1,
 905                 .plug                   = 1,
 906                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 907         },
 908         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .hash_reg_file          = 1,
 911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 912                 .pollout                = 1,
 913                 .plug                   = 1,
 914                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 915         },
 916         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 917                 .needs_file             = 1,
 918                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 919         },
 920         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 921         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 922                 .needs_file             = 1,
 923         },
 924         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 925                 .needs_file             = 1,
 926                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 927                 .pollout                = 1,
 928                 .needs_async_setup      = 1,
 929                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 930         },
 931         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 932                 .needs_file             = 1,
 933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 934                 .pollin                 = 1,
 935                 .buffer_select          = 1,
 936                 .needs_async_setup      = 1,
 937                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 938         },
 939         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 940                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 941         },
 942         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 943                 /* used by timeout updates' prep() */
 944         },
 945         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 948                 .pollin                 = 1,
 949         },
 950         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 951         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 952                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 953         },
 954         [IORING_OP_CONNECT] = {
 955                 .needs_file             = 1,
 956                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 957                 .pollout                = 1,
 958                 .needs_async_setup      = 1,
 959                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 960         },
 961         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 962                 .needs_file             = 1,
 963         },
 964         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 965         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 966         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 967         [IORING_OP_STATX] = {},
 968         [IORING_OP_READ] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 971                 .pollin                 = 1,
 972                 .buffer_select          = 1,
 973                 .plug                   = 1,
 974                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 975         },
 976         [IORING_OP_WRITE] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 979                 .pollout                = 1,
 980                 .plug                   = 1,
 981                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 982         },
 983         [IORING_OP_FADVISE] = {
 984                 .needs_file             = 1,
 985         },
 986         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 987         [IORING_OP_SEND] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 990                 .pollout                = 1,
 991         },
 992         [IORING_OP_RECV] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995                 .pollin                 = 1,
 996                 .buffer_select          = 1,
 997         },
 998         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 999         },
1000         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1001                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1002         },
1003         [IORING_OP_SPLICE] = {
1004                 .needs_file             = 1,
1005                 .hash_reg_file          = 1,
1006                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1007         },
1008         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1009         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1010         [IORING_OP_TEE] = {
1011                 .needs_file             = 1,
1012                 .hash_reg_file          = 1,
1013                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1014         },
1015         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1016                 .needs_file             = 1,
1017         },
1018         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1019         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1020 };
1021
1022 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1023 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1024 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1025                                          struct task_struct *task,
1026                                          struct files_struct *files);
1027 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1028 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1029
1030 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1031 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1033 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1034 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1035 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1036 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1037 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1038                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1039                                  unsigned nr_args);
1040 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1041 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1042                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1043 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1044 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1045
1046 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1047 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1048                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1049 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1050 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1051
1052 static struct kmem_cache *req_cachep;
1053
1054 static const struct file_operations io_uring_fops;
1055
1056 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1057 {
1058 #if defined(CONFIG_UNIX)
1059         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1060                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1061
1062                 return ctx->ring_sock->sk;
1063         }
1064 #endif
1065         return NULL;
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1068
1069 #define io_for_each_link(pos, head) \
1070         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1071
1072 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1077                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1078                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1079         }
1080 }
1081
1082 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1083                           struct task_struct *task,
1084                           struct files_struct *files)
1085 {
1086         struct io_kiocb *req;
1087
1088         if (task && head->task != task)
1089                 return false;
1090         if (!files)
1091                 return true;
1092
1093         io_for_each_link(req, head) {
1094                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1095                         return true;
1096         }
1097         return false;
1098 }
1099
1100 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1101 {
1102         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1103                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1104 }
1105
1106 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1107 {
1108         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1109
1110         complete(&ctx->ref_comp);
1111 }
1112
1113 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         return !req->timeout.off;
1116 }
1117
1118 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1119 {
1120         struct io_ring_ctx *ctx;
1121         int hash_bits;
1122
1123         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1124         if (!ctx)
1125                 return NULL;
1126
1127         /*
1128          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1129          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1130          */
1131         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1132         hash_bits -= 5;
1133         if (hash_bits <= 0)
1134                 hash_bits = 1;
1135         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1136         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1137                                         GFP_KERNEL);
1138         if (!ctx->cancel_hash)
1139                 goto err;
1140         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1141
1142         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1143                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1144                 goto err;
1145
1146         ctx->flags = p->flags;
1147         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1148         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1149         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1150         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1151         init_completion(&ctx->ref_comp);
1152         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1153         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1154         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1155         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1156         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1157         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1158         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_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         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1189                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1190                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1191         }
1192 }
1193
1194 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1195 {
1196         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1197         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1198
1199         if (!req->work.creds)
1200                 req->work.creds = get_current_cred();
1201
1202         req->work.list.next = NULL;
1203         req->work.flags = 0;
1204         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1205                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1206
1207         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1208                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1209                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1210         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1211                 if (def->unbound_nonreg_file)
1212                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1213         }
1214
1215         switch (req->opcode) {
1216         case IORING_OP_SPLICE:
1217         case IORING_OP_TEE:
1218                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1219                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1220                 break;
1221         }
1222 }
1223
1224 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1225 {
1226         struct io_kiocb *cur;
1227
1228         io_for_each_link(cur, req)
1229                 io_prep_async_work(cur);
1230 }
1231
1232 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1233 {
1234         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1235         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1236         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1237
1238         BUG_ON(!tctx);
1239         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1240
1241         /* init ->work of the whole link before punting */
1242         io_prep_async_link(req);
1243         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1244                                         &req->work, req->flags);
1245         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1246         if (link)
1247                 io_queue_linked_timeout(link);
1248 }
1249
1250 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1251 {
1252         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1253         int ret;
1254
1255         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1256         if (ret != -1) {
1257                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1258                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1259                 list_del_init(&req->timeout.list);
1260                 io_cqring_fill_event(req, status);
1261                 io_put_req_deferred(req, 1);
1262         }
1263 }
1264
1265 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1266 {
1267         do {
1268                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1269                                                 struct io_defer_entry, list);
1270
1271                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1272                         break;
1273                 list_del_init(&de->list);
1274                 io_req_task_queue(de->req);
1275                 kfree(de);
1276         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1277 }
1278
1279 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1280 {
1281         u32 seq;
1282
1283         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1284                 return;
1285
1286         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1287
1288         do {
1289                 u32 events_needed, events_got;
1290                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1291                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1292
1293                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1294                         break;
1295
1296                 /*
1297                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1298                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1299                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1300                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1301                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1302                  */
1303                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1304                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1305                 if (events_got < events_needed)
1306                         break;
1307
1308                 list_del_init(&req->timeout.list);
1309                 io_kill_timeout(req, 0);
1310         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1311
1312         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1313 }
1314
1315 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1316 {
1317         io_flush_timeouts(ctx);
1318
1319         /* order cqe stores with ring update */
1320         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1321
1322         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1323                 __io_queue_deferred(ctx);
1324 }
1325
1326 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         struct io_rings *r = ctx->rings;
1329
1330         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1331 }
1332
1333 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1334 {
1335         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1336 }
1337
1338 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1339 {
1340         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1341         unsigned tail;
1342
1343         /*
1344          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1345          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1346          * fill the cq entry
1347          */
1348         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1349                 return NULL;
1350
1351         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1352         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1353 }
1354
1355 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         if (!ctx->cq_ev_fd)
1358                 return false;
1359         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1360                 return false;
1361         if (!ctx->eventfd_async)
1362                 return true;
1363         return io_wq_current_is_worker();
1364 }
1365
1366 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         /* see waitqueue_active() comment */
1369         smp_mb();
1370
1371         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1372                 wake_up(&ctx->wait);
1373         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1374                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1375         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1376                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1377         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1378                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1379                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1380         }
1381 }
1382
1383 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1384 {
1385         /* see waitqueue_active() comment */
1386         smp_mb();
1387
1388         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1389                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1390                         wake_up(&ctx->wait);
1391         }
1392         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1393                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1394         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1395                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1396                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1397         }
1398 }
1399
1400 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1401 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1402 {
1403         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1404         unsigned long flags;
1405         bool all_flushed, posted;
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         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1413                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1414                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1415
1416                 if (!cqe && !force)
1417                         break;
1418                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1419                                         struct io_overflow_cqe, list);
1420                 if (cqe)
1421                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1422                 else
1423                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1424                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1425                 posted = true;
1426                 list_del(&ocqe->list);
1427                 kfree(ocqe);
1428         }
1429
1430         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1431         if (all_flushed) {
1432                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1433                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1434                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1435         }
1436
1437         if (posted)
1438                 io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440         if (posted)
1441                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1442         return all_flushed;
1443 }
1444
1445 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1446 {
1447         bool ret = true;
1448
1449         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1450                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1451                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1452                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1453                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1454                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1455                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1456         }
1457
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1463  * see commit f958d7b528b1 for details.
1464  */
1465 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1466         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1467
1468 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1469 {
1470         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1471 }
1472
1473 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1474 {
1475         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1476         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1477 }
1478
1479 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1480 {
1481         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1482         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1483 }
1484
1485 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1486 {
1487         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1488 }
1489
1490 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1491 {
1492         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1493         atomic_inc(&req->refs);
1494 }
1495
1496 static bool __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1497                                    unsigned int cflags)
1498 {
1499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1500         struct io_uring_cqe *cqe;
1501
1502         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res, cflags);
1503
1504         /*
1505          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1506          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1507          * the ring.
1508          */
1509         cqe = io_get_cqring(ctx);
1510         if (likely(cqe)) {
1511                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1512                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1513                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1514                 return true;
1515         }
1516         if (!atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1517                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1518
1519                 ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1520                 if (!ocqe)
1521                         goto overflow;
1522                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1523                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1524                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1525                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1526                 }
1527                 ocqe->cqe.user_data = req->user_data;
1528                 ocqe->cqe.res = res;
1529                 ocqe->cqe.flags = cflags;
1530                 list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1531                 return true;
1532         }
1533 overflow:
1534         /*
1535          * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1536          * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1537          * on the floor.
1538          */
1539         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1540         return false;
1541 }
1542
1543 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1544 {
1545         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1546 }
1547
1548 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1549                                  unsigned int cflags)
1550 {
1551         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1552         unsigned long flags;
1553
1554         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1555         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1556         /*
1557          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1558          * free_list cache.
1559          */
1560         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1561                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1562
1563                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1564                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1565                                 io_disarm_next(req);
1566                         if (req->link) {
1567                                 io_req_task_queue(req->link);
1568                                 req->link = NULL;
1569                         }
1570                 }
1571                 io_dismantle_req(req);
1572                 io_put_task(req->task, 1);
1573                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1574                 cs->locked_free_nr++;
1575         } else {
1576                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1577                         req = NULL;
1578         }
1579         io_commit_cqring(ctx);
1580         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1581
1582         if (req) {
1583                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1584                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1585         }
1586 }
1587
1588 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1589                                   unsigned int cflags)
1590 {
1591         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1592                 io_clean_op(req);
1593         req->result = res;
1594         req->compl.cflags = cflags;
1595         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1596 }
1597
1598 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1599                                      long res, unsigned cflags)
1600 {
1601         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1602                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1603         else
1604                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1605 }
1606
1607 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1608 {
1609         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1610 }
1611
1612 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1613 {
1614         req_set_fail_links(req);
1615         io_put_req(req);
1616         io_req_complete_post(req, res, 0);
1617 }
1618
1619 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1620                                         struct io_comp_state *cs)
1621 {
1622         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1623         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1624         cs->locked_free_nr = 0;
1625         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1626 }
1627
1628 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1629 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1630 {
1631         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1632         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1633         int nr;
1634
1635         /*
1636          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1637          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1638          * side cache.
1639          */
1640         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1641                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1642
1643         nr = state->free_reqs;
1644         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1645                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1646                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1647
1648                 list_del(&req->compl.list);
1649                 state->reqs[nr++] = req;
1650                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1651                         break;
1652         }
1653
1654         state->free_reqs = nr;
1655         return nr != 0;
1656 }
1657
1658 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1659 {
1660         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1661
1662         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1663
1664         if (!state->free_reqs) {
1665                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1666                 int ret;
1667
1668                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1669                         goto got_req;
1670
1671                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1672                                             state->reqs);
1673
1674                 /*
1675                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1676                  * retry single alloc to be on the safe side.
1677                  */
1678                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1679                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1680                         if (!state->reqs[0])
1681                                 return NULL;
1682                         ret = 1;
1683                 }
1684                 state->free_reqs = ret;
1685         }
1686 got_req:
1687         state->free_reqs--;
1688         return state->reqs[state->free_reqs];
1689 }
1690
1691 static inline void io_put_file(struct file *file)
1692 {
1693         if (file)
1694                 fput(file);
1695 }
1696
1697 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1698 {
1699         unsigned int flags = req->flags;
1700
1701         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1702                 io_put_file(req->file);
1703         if (flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1704                      REQ_F_INFLIGHT)) {
1705                 io_clean_op(req);
1706
1707                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1708                         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1709
1710                         atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1711                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1712                 }
1713         }
1714         if (req->fixed_rsrc_refs)
1715                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1716         if (req->async_data)
1717                 kfree(req->async_data);
1718         if (req->work.creds) {
1719                 put_cred(req->work.creds);
1720                 req->work.creds = NULL;
1721         }
1722 }
1723
1724 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1725 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1726 {
1727         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1728
1729         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1730         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1731                 wake_up(&tctx->wait);
1732         put_task_struct_many(task, nr);
1733 }
1734
1735 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1736 {
1737         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1738
1739         io_dismantle_req(req);
1740         io_put_task(req->task, 1);
1741
1742         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1743         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1744 }
1745
1746 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1747 {
1748         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1749
1750         req->link = nxt->link;
1751         nxt->link = NULL;
1752 }
1753
1754 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1755         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1756 {
1757         struct io_kiocb *link = req->link;
1758
1759         /*
1760          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1761          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1762          */
1763         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1764                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1765                 int ret;
1766
1767                 io_remove_next_linked(req);
1768                 link->timeout.head = NULL;
1769                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1770                 if (ret != -1) {
1771                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1772                         io_put_req_deferred(link, 1);
1773                         return true;
1774                 }
1775         }
1776         return false;
1777 }
1778
1779 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1780         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1781 {
1782         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1783
1784         req->link = NULL;
1785         while (link) {
1786                 nxt = link->link;
1787                 link->link = NULL;
1788
1789                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1790                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1791                 io_put_req_deferred(link, 2);
1792                 link = nxt;
1793         }
1794 }
1795
1796 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1797         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1798 {
1799         bool posted = false;
1800
1801         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1802                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1803         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1804                 posted |= (req->link != NULL);
1805                 io_fail_links(req);
1806         }
1807         return posted;
1808 }
1809
1810 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1811 {
1812         struct io_kiocb *nxt;
1813
1814         /*
1815          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1816          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1817          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1818          * of the chain.
1819          */
1820         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1821                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1822                 unsigned long flags;
1823                 bool posted;
1824
1825                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1826                 posted = io_disarm_next(req);
1827                 if (posted)
1828                         io_commit_cqring(req->ctx);
1829                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1830                 if (posted)
1831                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1832         }
1833         nxt = req->link;
1834         req->link = NULL;
1835         return nxt;
1836 }
1837
1838 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1839 {
1840         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1841                 return NULL;
1842         return __io_req_find_next(req);
1843 }
1844
1845 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1846 {
1847         if (!ctx)
1848                 return;
1849         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1850                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1851                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1852                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1853         }
1854         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1855 }
1856
1857 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1858 {
1859         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1860         struct io_wq_work_list list;
1861         struct io_wq_work_node *node;
1862
1863         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1864                 return false;
1865
1866         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1867         list = tctx->task_list;
1868         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1869         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1870
1871         node = list.first;
1872         while (node) {
1873                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1874                 struct io_kiocb *req;
1875
1876                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1877                 if (req->ctx != ctx) {
1878                         ctx_flush_and_put(ctx);
1879                         ctx = req->ctx;
1880                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1881                 }
1882
1883                 req->task_work.func(&req->task_work);
1884                 node = next;
1885         }
1886
1887         ctx_flush_and_put(ctx);
1888         return list.first != NULL;
1889 }
1890
1891 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1892 {
1893         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1894
1895         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1896
1897         while (__tctx_task_work(tctx))
1898                 cond_resched();
1899 }
1900
1901 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1902 {
1903         struct task_struct *tsk = req->task;
1904         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1905         enum task_work_notify_mode notify;
1906         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1907         unsigned long flags;
1908         int ret = 0;
1909
1910         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1911                 return -ESRCH;
1912
1913         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1914
1915         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1916         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1917         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1918
1919         /* task_work already pending, we're done */
1920         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1921             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1922                 return 0;
1923
1924         /*
1925          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1926          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1927          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1928          * will do the job.
1929          */
1930         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1931
1932         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1933                 wake_up_process(tsk);
1934                 return 0;
1935         }
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         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1942         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1943                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1944                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1945                         ret = 1;
1946                         break;
1947                 }
1948         }
1949         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1950         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1951         return ret;
1952 }
1953
1954 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1955 {
1956         struct callback_head *work, *next;
1957         bool executed = false;
1958
1959         do {
1960                 work = xchg(work_head, NULL);
1961                 if (!work)
1962                         break;
1963
1964                 do {
1965                         next = work->next;
1966                         work->func(work);
1967                         work = next;
1968                         cond_resched();
1969                 } while (work);
1970                 executed = true;
1971         } while (1);
1972
1973         return executed;
1974 }
1975
1976 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1977                                   struct callback_head *task_work)
1978 {
1979         struct callback_head *head;
1980
1981         do {
1982                 head = READ_ONCE(*work_head);
1983                 task_work->next = head;
1984         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1985 }
1986
1987 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1988                                           task_work_func_t cb)
1989 {
1990         init_task_work(&req->task_work, cb);
1991         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1992 }
1993
1994 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1995 {
1996         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1997         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1998
1999         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2000         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2001         io_req_complete_failed(req, req->result);
2002         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2003 }
2004
2005 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2006 {
2007         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2008
2009         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2010         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2011         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2012                 __io_queue_sqe(req);
2013         else
2014                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2015         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2016 }
2017
2018 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2019 {
2020         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2021
2022         __io_req_task_submit(req);
2023 }
2024
2025 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2026 {
2027         req->result = ret;
2028         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2029
2030         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2031                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2032 }
2033
2034 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2035 {
2036         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2037
2038         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2039                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2040 }
2041
2042 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2043 {
2044         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2045
2046         if (nxt)
2047                 io_req_task_queue(nxt);
2048 }
2049
2050 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2051 {
2052         io_queue_next(req);
2053         __io_free_req(req);
2054 }
2055
2056 struct req_batch {
2057         struct task_struct      *task;
2058         int                     task_refs;
2059         int                     ctx_refs;
2060 };
2061
2062 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2063 {
2064         rb->task_refs = 0;
2065         rb->ctx_refs = 0;
2066         rb->task = NULL;
2067 }
2068
2069 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2070                                      struct req_batch *rb)
2071 {
2072         if (rb->task)
2073                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2074         if (rb->ctx_refs)
2075                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2076 }
2077
2078 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2079                               struct io_submit_state *state)
2080 {
2081         io_queue_next(req);
2082         io_dismantle_req(req);
2083
2084         if (req->task != rb->task) {
2085                 if (rb->task)
2086                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2087                 rb->task = req->task;
2088                 rb->task_refs = 0;
2089         }
2090         rb->task_refs++;
2091         rb->ctx_refs++;
2092
2093         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2094                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2095         else
2096                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2097 }
2098
2099 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2100                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2101 {
2102         int i, nr = cs->nr;
2103         struct io_kiocb *req;
2104         struct req_batch rb;
2105
2106         io_init_req_batch(&rb);
2107         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2108         for (i = 0; i < nr; i++) {
2109                 req = cs->reqs[i];
2110                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2111         }
2112         io_commit_cqring(ctx);
2113         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2114
2115         io_cqring_ev_posted(ctx);
2116         for (i = 0; i < nr; i++) {
2117                 req = cs->reqs[i];
2118
2119                 /* submission and completion refs */
2120                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2121                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2122         }
2123
2124         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2125         cs->nr = 0;
2126 }
2127
2128 /*
2129  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2130  * was the last reference to this request.
2131  */
2132 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2133 {
2134         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2135
2136         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2137                 nxt = io_req_find_next(req);
2138                 __io_free_req(req);
2139         }
2140         return nxt;
2141 }
2142
2143 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2144 {
2145         if (req_ref_put_and_test(req))
2146                 io_free_req(req);
2147 }
2148
2149 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2150 {
2151         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2152
2153         io_free_req(req);
2154 }
2155
2156 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2157 {
2158         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2159         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2160                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2161 }
2162
2163 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2164 {
2165         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2166                 io_free_req_deferred(req);
2167 }
2168
2169 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2170 {
2171         /* See comment at the top of this file */
2172         smp_rmb();
2173         return __io_cqring_events(ctx);
2174 }
2175
2176 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2177 {
2178         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2179
2180         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2181         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2182 }
2183
2184 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2185 {
2186         unsigned int cflags;
2187
2188         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2189         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2190         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2191         kfree(kbuf);
2192         return cflags;
2193 }
2194
2195 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2196 {
2197         struct io_buffer *kbuf;
2198
2199         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2200         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2201 }
2202
2203 static inline bool io_run_task_work(void)
2204 {
2205         /*
2206          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2207          * not add work to such a task.
2208          */
2209         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2210                 return false;
2211         if (current->task_works) {
2212                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2213                 task_work_run();
2214                 return true;
2215         }
2216
2217         return false;
2218 }
2219
2220 /*
2221  * Find and free completed poll iocbs
2222  */
2223 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2224                                struct list_head *done)
2225 {
2226         struct req_batch rb;
2227         struct io_kiocb *req;
2228
2229         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2230         smp_rmb();
2231
2232         io_init_req_batch(&rb);
2233         while (!list_empty(done)) {
2234                 int cflags = 0;
2235
2236                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2237                 list_del(&req->inflight_entry);
2238
2239                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2240                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2241                         req->iopoll_completed = 0;
2242                         req_ref_get(req);
2243                         io_queue_async_work(req);
2244                         continue;
2245                 }
2246
2247                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2248                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2249
2250                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2251                 (*nr_events)++;
2252
2253                 if (req_ref_put_and_test(req))
2254                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2255         }
2256
2257         io_commit_cqring(ctx);
2258         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2259         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2260 }
2261
2262 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2263                         long min)
2264 {
2265         struct io_kiocb *req, *tmp;
2266         LIST_HEAD(done);
2267         bool spin;
2268         int ret;
2269
2270         /*
2271          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2272          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2273          */
2274         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2275
2276         ret = 0;
2277         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2278                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2279
2280                 /*
2281                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2282                  * If we find a request that requires polling, break out
2283                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2284                  */
2285                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2286                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2287                         continue;
2288                 }
2289                 if (!list_empty(&done))
2290                         break;
2291
2292                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2293                 if (ret < 0)
2294                         break;
2295
2296                 /* iopoll may have completed current req */
2297                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2298                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2299
2300                 if (ret && spin)
2301                         spin = false;
2302                 ret = 0;
2303         }
2304
2305         if (!list_empty(&done))
2306                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2307
2308         return ret;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2313  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2314  * as a non-spinning completion check.
2315  */
2316 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2317                                 long min)
2318 {
2319         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2320                 int ret;
2321
2322                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2323                 if (ret < 0)
2324                         return ret;
2325                 if (*nr_events >= min)
2326                         return 0;
2327         }
2328
2329         return 1;
2330 }
2331
2332 /*
2333  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2334  * find and complete them.
2335  */
2336 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2337 {
2338         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2339                 return;
2340
2341         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2342         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2343                 unsigned int nr_events = 0;
2344
2345                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2346
2347                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2348                 if (nr_events == 0)
2349                         break;
2350                 /*
2351                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2352                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2353                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2354                  */
2355                 if (need_resched()) {
2356                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2357                         cond_resched();
2358                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2359                 }
2360         }
2361         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362 }
2363
2364 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2365 {
2366         unsigned int nr_events = 0;
2367         int iters = 0, ret = 0;
2368
2369         /*
2370          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2371          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2372          * that got punted to a workqueue.
2373          */
2374         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2375         do {
2376                 /*
2377                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2378                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2379                  * already triggered a CQE (eg in error).
2380                  */
2381                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2382                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2383                 if (io_cqring_events(ctx))
2384                         break;
2385
2386                 /*
2387                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2388                  * application entering polling for a command before it gets
2389                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2390                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2391                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2392                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2393                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2394                  * very same mutex.
2395                  */
2396                 if (!(++iters & 7)) {
2397                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2398                         io_run_task_work();
2399                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2400                 }
2401
2402                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2403                 if (ret <= 0)
2404                         break;
2405                 ret = 0;
2406         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2407
2408         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2409         return ret;
2410 }
2411
2412 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2413 {
2414         /*
2415          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2416          * thread.
2417          */
2418         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2419                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2420
2421                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2422                 sb_end_write(sb);
2423         }
2424 }
2425
2426 #ifdef CONFIG_BLOCK
2427 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2428 {
2429         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2430
2431         if (!rw)
2432                 return !io_req_prep_async(req);
2433         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2434         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2435         return true;
2436 }
2437
2438 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2439 {
2440         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2441         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2442
2443         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2444                 return false;
2445         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2446             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2447                 return false;
2448         /*
2449          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2450          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2451          * -EAGAIN.
2452          */
2453         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2454                 return false;
2455         return true;
2456 }
2457 #else
2458 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2459 {
2460         return false;
2461 }
2462 #endif
2463
2464 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2465                              unsigned int issue_flags)
2466 {
2467         int cflags = 0;
2468
2469         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2470                 kiocb_end_write(req);
2471         if (res != req->result) {
2472                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2473                     io_rw_should_reissue(req)) {
2474                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2475                         return;
2476                 }
2477                 req_set_fail_links(req);
2478         }
2479         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2480                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2481         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2482 }
2483
2484 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2485 {
2486         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2487
2488         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2489 }
2490
2491 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2492 {
2493         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2494
2495         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2496                 kiocb_end_write(req);
2497         if (unlikely(res != req->result)) {
2498                 bool fail = true;
2499
2500 #ifdef CONFIG_BLOCK
2501                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2502                     io_resubmit_prep(req))
2503                         fail = false;
2504 #endif
2505                 if (fail) {
2506                         req_set_fail_links(req);
2507                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2508                 }
2509         }
2510
2511         WRITE_ONCE(req->result, res);
2512         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2513         smp_wmb();
2514         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2515 }
2516
2517 /*
2518  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2519  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2520  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2521  * accessing the kiocb cookie.
2522  */
2523 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2524 {
2525         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2526
2527         /*
2528          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2529          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2530          * different devices.
2531          */
2532         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2533                 ctx->poll_multi_file = false;
2534         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2535                 struct io_kiocb *list_req;
2536
2537                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2538                                                 inflight_entry);
2539                 if (list_req->file != req->file)
2540                         ctx->poll_multi_file = true;
2541         }
2542
2543         /*
2544          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2545          * it to the front so we find it first.
2546          */
2547         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2548                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2549         else
2550                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2551
2552         /*
2553          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2554          * task context or in io worker task context. If current task context is
2555          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2556          */
2557         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2558             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2559                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2560 }
2561
2562 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2563 {
2564         if (state->file_refs) {
2565                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2566                 state->file_refs = 0;
2567         }
2568 }
2569
2570 /*
2571  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2572  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2573  * has more than one submission.
2574  */
2575 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2576 {
2577         if (!state)
2578                 return fget(fd);
2579
2580         if (state->file_refs) {
2581                 if (state->fd == fd) {
2582                         state->file_refs--;
2583                         return state->file;
2584                 }
2585                 io_state_file_put(state);
2586         }
2587         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2588         if (unlikely(!state->file))
2589                 return NULL;
2590
2591         state->fd = fd;
2592         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2593         return state->file;
2594 }
2595
2596 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2597 {
2598         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2599 }
2600
2601 /*
2602  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2603  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2604  * inline.
2605  */
2606 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2607 {
2608         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2609
2610         if (S_ISBLK(mode)) {
2611                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2612                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2613                         return true;
2614                 return false;
2615         }
2616         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2617                 return true;
2618         if (S_ISREG(mode)) {
2619                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2620                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2621                     file->f_op != &io_uring_fops)
2622                         return true;
2623                 return false;
2624         }
2625
2626         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2627         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2628                 return true;
2629
2630         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2631                 return false;
2632
2633         if (rw == READ)
2634                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2635
2636         return file->f_op->write_iter != NULL;
2637 }
2638
2639 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2640 {
2641         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2642                 return true;
2643         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2644                 return true;
2645
2646         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2647 }
2648
2649 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2650 {
2651         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2652         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2653         struct file *file = req->file;
2654         unsigned ioprio;
2655         int ret;
2656
2657         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2658                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2659
2660         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2661         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2662                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2663                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2664         }
2665         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2666         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2667         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2668         if (unlikely(ret))
2669                 return ret;
2670
2671         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2672         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2673                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2674
2675         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2676         if (ioprio) {
2677                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2678                 if (ret)
2679                         return ret;
2680
2681                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2682         } else
2683                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2684
2685         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2686                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2687                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2688                         return -EOPNOTSUPP;
2689
2690                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2691                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2692                 req->iopoll_completed = 0;
2693         } else {
2694                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2695                         return -EINVAL;
2696                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2697         }
2698
2699         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2700         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2701         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2702         return 0;
2703 }
2704
2705 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2706 {
2707         switch (ret) {
2708         case -EIOCBQUEUED:
2709                 break;
2710         case -ERESTARTSYS:
2711         case -ERESTARTNOINTR:
2712         case -ERESTARTNOHAND:
2713         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2714                 /*
2715                  * We can't just restart the syscall, since previously
2716                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2717                  * IO with EINTR.
2718                  */
2719                 ret = -EINTR;
2720                 fallthrough;
2721         default:
2722                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2723         }
2724 }
2725
2726 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2727                        unsigned int issue_flags)
2728 {
2729         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2730         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2731         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2732
2733         /* add previously done IO, if any */
2734         if (io && io->bytes_done > 0) {
2735                 if (ret < 0)
2736                         ret = io->bytes_done;
2737                 else
2738                         ret += io->bytes_done;
2739         }
2740
2741         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2742                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2743         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2744                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2745         else
2746                 io_rw_done(kiocb, ret);
2747
2748         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2749                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2750                 if (!io_resubmit_prep(req)) {
2751                         req_ref_get(req);
2752                         io_queue_async_work(req);
2753                 } else {
2754                         int cflags = 0;
2755
2756                         req_set_fail_links(req);
2757                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2758                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2759                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2760                 }
2761         }
2762 }
2763
2764 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2765 {
2766         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2767         size_t len = req->rw.len;
2768         struct io_mapped_ubuf *imu;
2769         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2770         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2771         size_t offset;
2772
2773         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2774                 return -EFAULT;
2775         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2776         imu = &ctx->user_bufs[index];
2777         buf_addr = req->rw.addr;
2778
2779         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2780                 return -EFAULT;
2781         /* not inside the mapped region */
2782         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2783                 return -EFAULT;
2784
2785         /*
2786          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2787          * and advance us to the beginning.
2788          */
2789         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2790         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2791
2792         if (offset) {
2793                 /*
2794                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2795                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2796                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2797                  * we know that:
2798                  *
2799                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2800                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2801                  *    first and last bvec
2802                  *
2803                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2804                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2805                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2806                  * since we can just skip the first segment, which may not
2807                  * be PAGE_SIZE aligned.
2808                  */
2809                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2810
2811                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2812                         iov_iter_advance(iter, offset);
2813                 } else {
2814                         unsigned long seg_skip;
2815
2816                         /* skip first vec */
2817                         offset -= bvec->bv_len;
2818                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2819
2820                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2821                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2822                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2823                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2824                 }
2825         }
2826
2827         return 0;
2828 }
2829
2830 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2831 {
2832         if (needs_lock)
2833                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2834 }
2835
2836 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2837 {
2838         /*
2839          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2840          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2841          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2842          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2843          */
2844         if (needs_lock)
2845                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2846 }
2847
2848 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2849                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2850                                           bool needs_lock)
2851 {
2852         struct io_buffer *head;
2853
2854         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2855                 return kbuf;
2856
2857         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2858
2859         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2860
2861         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2862         if (head) {
2863                 if (!list_empty(&head->list)) {
2864                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2865                                                         list);
2866                         list_del(&kbuf->list);
2867                 } else {
2868                         kbuf = head;
2869                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2870                 }
2871                 if (*len > kbuf->len)
2872                         *len = kbuf->len;
2873         } else {
2874                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2875         }
2876
2877         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2878
2879         return kbuf;
2880 }
2881
2882 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2883                                         bool needs_lock)
2884 {
2885         struct io_buffer *kbuf;
2886         u16 bgid;
2887
2888         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2889         bgid = req->buf_index;
2890         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2891         if (IS_ERR(kbuf))
2892                 return kbuf;
2893         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2894         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2895         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2896 }
2897
2898 #ifdef CONFIG_COMPAT
2899 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2900                                 bool needs_lock)
2901 {
2902         struct compat_iovec __user *uiov;
2903         compat_ssize_t clen;
2904         void __user *buf;
2905         ssize_t len;
2906
2907         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2908         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2909                 return -EFAULT;
2910         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2911                 return -EFAULT;
2912         if (clen < 0)
2913                 return -EINVAL;
2914
2915         len = clen;
2916         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2917         if (IS_ERR(buf))
2918                 return PTR_ERR(buf);
2919         iov[0].iov_base = buf;
2920         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2921         return 0;
2922 }
2923 #endif
2924
2925 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2926                                       bool needs_lock)
2927 {
2928         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2929         void __user *buf;
2930         ssize_t len;
2931
2932         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2933                 return -EFAULT;
2934
2935         len = iov[0].iov_len;
2936         if (len < 0)
2937                 return -EINVAL;
2938         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2939         if (IS_ERR(buf))
2940                 return PTR_ERR(buf);
2941         iov[0].iov_base = buf;
2942         iov[0].iov_len = len;
2943         return 0;
2944 }
2945
2946 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2947                                     bool needs_lock)
2948 {
2949         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2950                 struct io_buffer *kbuf;
2951
2952                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2953                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2954                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2955                 return 0;
2956         }
2957         if (req->rw.len != 1)
2958                 return -EINVAL;
2959
2960 #ifdef CONFIG_COMPAT
2961         if (req->ctx->compat)
2962                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2963 #endif
2964
2965         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2966 }
2967
2968 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2969                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2970 {
2971         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2972         size_t sqe_len = req->rw.len;
2973         u8 opcode = req->opcode;
2974         ssize_t ret;
2975
2976         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2977                 *iovec = NULL;
2978                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2979         }
2980
2981         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2982         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2983                 return -EINVAL;
2984
2985         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2986                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2987                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2988                         if (IS_ERR(buf))
2989                                 return PTR_ERR(buf);
2990                         req->rw.len = sqe_len;
2991                 }
2992
2993                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2994                 *iovec = NULL;
2995                 return ret;
2996         }
2997
2998         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2999                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3000                 if (!ret)
3001                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3002                 *iovec = NULL;
3003                 return ret;
3004         }
3005
3006         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3007                               req->ctx->compat);
3008 }
3009
3010 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3011 {
3012         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3013 }
3014
3015 /*
3016  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3017  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3018  */
3019 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3020 {
3021         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3022         struct file *file = req->file;
3023         ssize_t ret = 0;
3024
3025         /*
3026          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3027          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3028          * the kiocb to be handled from an async context.
3029          */
3030         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3031                 return -EOPNOTSUPP;
3032         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3033                 return -EAGAIN;
3034
3035         while (iov_iter_count(iter)) {
3036                 struct iovec iovec;
3037                 ssize_t nr;
3038
3039                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3040                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3041                 } else {
3042                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3043                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3044                 }
3045
3046                 if (rw == READ) {
3047                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3048                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3049                 } else {
3050                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3051                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3052                 }
3053
3054                 if (nr < 0) {
3055                         if (!ret)
3056                                 ret = nr;
3057                         break;
3058                 }
3059                 ret += nr;
3060                 if (nr != iovec.iov_len)
3061                         break;
3062                 req->rw.len -= nr;
3063                 req->rw.addr += nr;
3064                 iov_iter_advance(iter, nr);
3065         }
3066
3067         return ret;
3068 }
3069
3070 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3071                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3072 {
3073         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3074
3075         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3076         rw->free_iovec = iovec;
3077         rw->bytes_done = 0;
3078         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3079         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3080                 return;
3081         if (!iovec) {
3082                 unsigned iov_off = 0;
3083
3084                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3085                 if (iter->iov != fast_iov) {
3086                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3087                         rw->iter.iov += iov_off;
3088                 }
3089                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3090                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3091                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3092         } else {
3093                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3094         }
3095 }
3096
3097 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3098 {
3099         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3100         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3101         return req->async_data == NULL;
3102 }
3103
3104 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3105                              const struct iovec *fast_iov,
3106                              struct iov_iter *iter, bool force)
3107 {
3108         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3109                 return 0;
3110         if (!req->async_data) {
3111                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3112                         kfree(iovec);
3113                         return -ENOMEM;
3114                 }
3115
3116                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3117         }
3118         return 0;
3119 }
3120
3121 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3122 {
3123         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3124         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3125         int ret;
3126
3127         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3128         if (unlikely(ret < 0))
3129                 return ret;
3130
3131         iorw->bytes_done = 0;
3132         iorw->free_iovec = iov;
3133         if (iov)
3134                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3135         return 0;
3136 }
3137
3138 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3139 {
3140         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3141                 return -EBADF;
3142         return io_prep_rw(req, sqe);
3143 }
3144
3145 /*
3146  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3147  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3148  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3149  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3150  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3151  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3152  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3153  * slow path.
3154  */
3155 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3156                              int sync, void *arg)
3157 {
3158         struct wait_page_queue *wpq;
3159         struct io_kiocb *req = wait->private;
3160         struct wait_page_key *key = arg;
3161
3162         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3163
3164         if (!wake_page_match(wpq, key))
3165                 return 0;
3166
3167         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3168         list_del_init(&wait->entry);
3169
3170         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3171         req_ref_get(req);
3172         io_req_task_queue(req);
3173         return 1;
3174 }
3175
3176 /*
3177  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3178  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3179  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3180  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3181  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3182  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3183  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3184  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3185  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3186  * async worker threads for a blocking retry.
3187  */
3188 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3189 {
3190         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3191         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3192         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3193
3194         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3195         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3196                 return false;
3197
3198         /* Only for buffered IO */
3199         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3200                 return false;
3201
3202         /*
3203          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3204          * support callback based unlocks
3205          */
3206         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3207                 return false;
3208
3209         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3210         wait->wait.private = req;
3211         wait->wait.flags = 0;
3212         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3213         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3214         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3215         kiocb->ki_waitq = wait;
3216         return true;
3217 }
3218
3219 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3220 {
3221         if (req->file->f_op->read_iter)
3222                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3223         else if (req->file->f_op->read)
3224                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3225         else
3226                 return -EINVAL;
3227 }
3228
3229 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3230 {
3231         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3232         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3233         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3234         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3235         ssize_t io_size, ret, ret2;
3236         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3237
3238         if (rw) {
3239                 iter = &rw->iter;
3240                 iovec = NULL;
3241         } else {
3242                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3243                 if (ret < 0)
3244                         return ret;
3245         }
3246         io_size = iov_iter_count(iter);
3247         req->result = io_size;
3248
3249         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3250         if (!force_nonblock)
3251                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3252         else
3253                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3254
3255         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3256         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3257                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3258                 return ret ?: -EAGAIN;
3259         }
3260
3261         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3262         if (unlikely(ret)) {
3263                 kfree(iovec);
3264                 return ret;
3265         }
3266
3267         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3268
3269         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3270                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3271                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3272                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3273                         goto done;
3274                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3275                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3276                         goto done;
3277                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3278                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3279                 ret = 0;
3280         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3281                 goto out_free;
3282         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3283                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3284                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3285                 goto done;
3286         }
3287
3288         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3289         if (ret2)
3290                 return ret2;
3291
3292         iovec = NULL;
3293         rw = req->async_data;
3294         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3295         iter = &rw->iter;
3296
3297         do {
3298                 io_size -= ret;
3299                 rw->bytes_done += ret;
3300                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3301                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3302                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3303                         return -EAGAIN;
3304                 }
3305
3306                 /*
3307                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3308                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3309                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3310                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3311                  */
3312                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3313                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3314                         return 0;
3315                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3316                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3317         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3318 done:
3319         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3320 out_free:
3321         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3322         if (iovec)
3323                 kfree(iovec);
3324         return 0;
3325 }
3326
3327 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3328 {
3329         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3330                 return -EBADF;
3331         return io_prep_rw(req, sqe);
3332 }
3333
3334 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3335 {
3336         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3337         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3338         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3339         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3340         ssize_t ret, ret2, io_size;
3341         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3342
3343         if (rw) {
3344                 iter = &rw->iter;
3345                 iovec = NULL;
3346         } else {
3347                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3348                 if (ret < 0)
3349                         return ret;
3350         }
3351         io_size = iov_iter_count(iter);
3352         req->result = io_size;
3353
3354         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3355         if (!force_nonblock)
3356                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3357         else
3358                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3359
3360         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3361         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3362                 goto copy_iov;
3363
3364         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3365         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3366             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3367                 goto copy_iov;
3368
3369         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3370         if (unlikely(ret))
3371                 goto out_free;
3372
3373         /*
3374          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3375          * which will be released by another thread in
3376          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3377          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3378          * we return to userspace.
3379          */
3380         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3381                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3382                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3383                                         SB_FREEZE_WRITE);
3384         }
3385         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3386
3387         if (req->file->f_op->write_iter)
3388                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3389         else if (req->file->f_op->write)
3390                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3391         else
3392                 ret2 = -EINVAL;
3393
3394         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3395                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3396                 ret2 = -EAGAIN;
3397         }
3398
3399         /*
3400          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3401          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3402          */
3403         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3404                 ret2 = -EAGAIN;
3405         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3406         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3407                 goto done;
3408         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3409                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3410                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3411                         goto copy_iov;
3412 done:
3413                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3414         } else {
3415 copy_iov:
3416                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3417                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3418                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3419                 return ret ?: -EAGAIN;
3420         }
3421 out_free:
3422         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3423         if (iovec)
3424                 kfree(iovec);
3425         return ret;
3426 }
3427
3428 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3429                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3430 {
3431         struct io_rename *ren = &req->rename;
3432         const char __user *oldf, *newf;
3433
3434         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3435                 return -EBADF;
3436
3437         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3438         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3439         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3440         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3441         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3442
3443         ren->oldpath = getname(oldf);
3444         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3445                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3446
3447         ren->newpath = getname(newf);
3448         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3449                 putname(ren->oldpath);
3450                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3451         }
3452
3453         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3454         return 0;
3455 }
3456
3457 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3458 {
3459         struct io_rename *ren = &req->rename;
3460         int ret;
3461
3462         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3463                 return -EAGAIN;
3464
3465         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3466                                 ren->newpath, ren->flags);
3467
3468         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3469         if (ret < 0)
3470                 req_set_fail_links(req);
3471         io_req_complete(req, ret);
3472         return 0;
3473 }
3474
3475 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3476                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3477 {
3478         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3479         const char __user *fname;
3480
3481         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3482                 return -EBADF;
3483
3484         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3485
3486         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3487         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3488                 return -EINVAL;
3489
3490         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3491         un->filename = getname(fname);
3492         if (IS_ERR(un->filename))
3493                 return PTR_ERR(un->filename);
3494
3495         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3496         return 0;
3497 }
3498
3499 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3500 {
3501         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3502         int ret;
3503
3504         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3505                 return -EAGAIN;
3506
3507         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3508                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3509         else
3510                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3511
3512         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3513         if (ret < 0)
3514                 req_set_fail_links(req);
3515         io_req_complete(req, ret);
3516         return 0;
3517 }
3518
3519 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3520                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3521 {
3522 #if defined(CONFIG_NET)
3523         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3524                 return -EINVAL;
3525         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3526             sqe->buf_index)
3527                 return -EINVAL;
3528
3529         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3530         return 0;
3531 #else
3532         return -EOPNOTSUPP;
3533 #endif
3534 }
3535
3536 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3537 {
3538 #if defined(CONFIG_NET)
3539         struct socket *sock;
3540         int ret;
3541
3542         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3543                 return -EAGAIN;
3544
3545         sock = sock_from_file(req->file);
3546         if (unlikely(!sock))
3547                 return -ENOTSOCK;
3548
3549         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3550         if (ret < 0)
3551                 req_set_fail_links(req);
3552         io_req_complete(req, ret);
3553         return 0;
3554 #else
3555         return -EOPNOTSUPP;
3556 #endif
3557 }
3558
3559 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3560                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3561 {
3562         struct io_splice* sp = &req->splice;
3563         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3564
3565         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3566                 return -EINVAL;
3567
3568         sp->file_in = NULL;
3569         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3570         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3571
3572         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3573                 return -EINVAL;
3574
3575         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3576                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3577         if (!sp->file_in)
3578                 return -EBADF;
3579         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3580         return 0;
3581 }
3582
3583 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3584                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3585 {
3586         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3587                 return -EINVAL;
3588         return __io_splice_prep(req, sqe);
3589 }
3590
3591 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3592 {
3593         struct io_splice *sp = &req->splice;
3594         struct file *in = sp->file_in;
3595         struct file *out = sp->file_out;
3596         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3597         long ret = 0;
3598
3599         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3600                 return -EAGAIN;
3601         if (sp->len)
3602                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3603
3604         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3605                 io_put_file(in);
3606         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3607
3608         if (ret != sp->len)
3609                 req_set_fail_links(req);
3610         io_req_complete(req, ret);
3611         return 0;
3612 }
3613
3614 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3615 {
3616         struct io_splice* sp = &req->splice;
3617
3618         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3619         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3620         return __io_splice_prep(req, sqe);
3621 }
3622
3623 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3624 {
3625         struct io_splice *sp = &req->splice;
3626         struct file *in = sp->file_in;
3627         struct file *out = sp->file_out;
3628         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3629         loff_t *poff_in, *poff_out;
3630         long ret = 0;
3631
3632         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3633                 return -EAGAIN;
3634
3635         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3636         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3637
3638         if (sp->len)
3639                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3640
3641         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3642                 io_put_file(in);
3643         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3644
3645         if (ret != sp->len)
3646                 req_set_fail_links(req);
3647         io_req_complete(req, ret);
3648         return 0;
3649 }
3650
3651 /*
3652  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3653  */
3654 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3655 {
3656         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3657
3658         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3659                 return -EINVAL;
3660
3661         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3662         return 0;
3663 }
3664
3665 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3666 {
3667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3668
3669         if (!req->file)
3670                 return -EBADF;
3671
3672         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3673                 return -EINVAL;
3674         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3675                 return -EINVAL;
3676
3677         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3678         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3679                 return -EINVAL;
3680
3681         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3682         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3683         return 0;
3684 }
3685
3686 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3687 {
3688         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3689         int ret;
3690
3691         /* fsync always requires a blocking context */
3692         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3693                 return -EAGAIN;
3694
3695         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3696                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3697                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3698         if (ret < 0)
3699                 req_set_fail_links(req);
3700         io_req_complete(req, ret);
3701         return 0;
3702 }
3703
3704 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3705                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3706 {
3707         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3708                 return -EINVAL;
3709         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3710                 return -EINVAL;
3711
3712         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3713         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3714         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3715         return 0;
3716 }
3717
3718 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3719 {
3720         int ret;
3721
3722         /* fallocate always requiring blocking context */
3723         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3724                 return -EAGAIN;
3725         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3726                                 req->sync.len);
3727         if (ret < 0)
3728                 req_set_fail_links(req);
3729         io_req_complete(req, ret);
3730         return 0;
3731 }
3732
3733 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3734 {
3735         const char __user *fname;
3736         int ret;
3737
3738         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3739                 return -EINVAL;
3740         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3741                 return -EBADF;
3742
3743         /* open.how should be already initialised */
3744         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3745                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3746
3747         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3748         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3749         req->open.filename = getname(fname);
3750         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3751                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3752                 req->open.filename = NULL;
3753                 return ret;
3754         }
3755         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3756         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3761 {
3762         u64 flags, mode;
3763
3764         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3765                 return -EINVAL;
3766         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3767         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3768         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3769         return __io_openat_prep(req, sqe);
3770 }
3771
3772 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3773 {
3774         struct open_how __user *how;
3775         size_t len;
3776         int ret;
3777
3778         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3779                 return -EINVAL;
3780         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3781         len = READ_ONCE(sqe->len);
3782         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3783                 return -EINVAL;
3784
3785         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3786                                         len);
3787         if (ret)
3788                 return ret;
3789
3790         return __io_openat_prep(req, sqe);
3791 }
3792
3793 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3794 {
3795         struct open_flags op;
3796         struct file *file;
3797         bool nonblock_set;
3798         bool resolve_nonblock;
3799         int ret;
3800
3801         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3802         if (ret)
3803                 goto err;
3804         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3805         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3806         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3807                 /*
3808                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3809                  * it'll always -EAGAIN
3810                  */
3811                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3812                         return -EAGAIN;
3813                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3814                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3815         }
3816
3817         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3818         if (ret < 0)
3819                 goto err;
3820
3821         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3822         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3823         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3824             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3825                 /*
3826                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3827                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3828                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3829                  */
3830                 put_unused_fd(ret);
3831                 return -EAGAIN;
3832         }
3833
3834         if (IS_ERR(file)) {
3835                 put_unused_fd(ret);
3836                 ret = PTR_ERR(file);
3837         } else {
3838                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3839                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3840                 fsnotify_open(file);
3841                 fd_install(ret, file);
3842         }
3843 err:
3844         putname(req->open.filename);
3845         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3846         if (ret < 0)
3847                 req_set_fail_links(req);
3848         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3849         return 0;
3850 }
3851
3852 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3853 {
3854         return io_openat2(req, issue_flags);
3855 }
3856
3857 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3858                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3859 {
3860         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3861         u64 tmp;
3862
3863         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3864                 return -EINVAL;
3865
3866         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3867         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3868                 return -EINVAL;
3869
3870         memset(p, 0, sizeof(*p));
3871         p->nbufs = tmp;
3872         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3873         return 0;
3874 }
3875
3876 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3877                                int bgid, unsigned nbufs)
3878 {
3879         unsigned i = 0;
3880
3881         /* shouldn't happen */
3882         if (!nbufs)
3883                 return 0;
3884
3885         /* the head kbuf is the list itself */
3886         while (!list_empty(&buf->list)) {
3887                 struct io_buffer *nxt;
3888
3889                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3890                 list_del(&nxt->list);
3891                 kfree(nxt);
3892                 if (++i == nbufs)
3893                         return i;
3894         }
3895         i++;
3896         kfree(buf);
3897         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3898
3899         return i;
3900 }
3901
3902 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3903 {
3904         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3906         struct io_buffer *head;
3907         int ret = 0;
3908         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3909
3910         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3911
3912         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3913
3914         ret = -ENOENT;
3915         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3916         if (head)
3917                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3918         if (ret < 0)
3919                 req_set_fail_links(req);
3920
3921         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3922         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3923         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3924         return 0;
3925 }
3926
3927 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3928                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3929 {
3930         unsigned long size;
3931         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3932         u64 tmp;
3933
3934         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3935                 return -EINVAL;
3936
3937         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3938         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3939                 return -E2BIG;
3940         p->nbufs = tmp;
3941         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3942         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3943
3944         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3945         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3946                 return -EFAULT;
3947
3948         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3949         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3950         if (tmp > USHRT_MAX)
3951                 return -E2BIG;
3952         p->bid = tmp;
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3957 {
3958         struct io_buffer *buf;
3959         u64 addr = pbuf->addr;
3960         int i, bid = pbuf->bid;
3961
3962         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3963                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3964                 if (!buf)
3965                         break;
3966
3967                 buf->addr = addr;
3968                 buf->len = pbuf->len;
3969                 buf->bid = bid;
3970                 addr += pbuf->len;
3971                 bid++;
3972                 if (!*head) {
3973                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3974                         *head = buf;
3975                 } else {
3976                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3977                 }
3978         }
3979
3980         return i ? i : -ENOMEM;
3981 }
3982
3983 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3984 {
3985         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3987         struct io_buffer *head, *list;
3988         int ret = 0;
3989         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3990
3991         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3992
3993         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3994
3995         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3996
3997         ret = io_add_buffers(p, &head);
3998         if (ret >= 0 && !list) {
3999                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4000                 if (ret < 0)
4001                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4002         }
4003         if (ret < 0)
4004                 req_set_fail_links(req);
4005         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4006         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4007         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4008         return 0;
4009 }
4010
4011 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4012                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4013 {
4014 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4015         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4016                 return -EINVAL;
4017         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4018                 return -EINVAL;
4019
4020         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4021         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4022         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4023
4024         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4025                 struct epoll_event __user *ev;
4026
4027                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4028                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4029                         return -EFAULT;
4030         }
4031
4032         return 0;
4033 #else
4034         return -EOPNOTSUPP;
4035 #endif
4036 }
4037
4038 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4039 {
4040 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4041         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4042         int ret;
4043         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4044
4045         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4046         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4047                 return -EAGAIN;
4048
4049         if (ret < 0)
4050                 req_set_fail_links(req);
4051         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4052         return 0;
4053 #else
4054         return -EOPNOTSUPP;
4055 #endif
4056 }
4057
4058 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4059 {
4060 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4061         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4062                 return -EINVAL;
4063         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4064                 return -EINVAL;
4065
4066         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4067         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4068         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4069         return 0;
4070 #else
4071         return -EOPNOTSUPP;
4072 #endif
4073 }
4074
4075 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4076 {
4077 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4078         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4079         int ret;
4080
4081         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4082                 return -EAGAIN;
4083
4084         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4085         if (ret < 0)
4086                 req_set_fail_links(req);
4087         io_req_complete(req, ret);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4095 {
4096         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4097                 return -EINVAL;
4098         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4099                 return -EINVAL;
4100
4101         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4102         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4103         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4104         return 0;
4105 }
4106
4107 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4108 {
4109         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4110         int ret;
4111
4112         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4113                 switch (fa->advice) {
4114                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4115                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4116                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4117                         break;
4118                 default:
4119                         return -EAGAIN;
4120                 }
4121         }
4122
4123         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4124         if (ret < 0)
4125                 req_set_fail_links(req);
4126         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4127         return 0;
4128 }
4129
4130 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4131 {
4132         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4133                 return -EINVAL;
4134         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4135                 return -EINVAL;
4136         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4137                 return -EBADF;
4138
4139         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4140         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4141         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4142         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4143         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4144
4145         return 0;
4146 }
4147
4148 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4149 {
4150         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4151         int ret;
4152
4153         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4154                 return -EAGAIN;
4155
4156         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4157                        ctx->buffer);
4158
4159         if (ret < 0)
4160                 req_set_fail_links(req);
4161         io_req_complete(req, ret);
4162         return 0;
4163 }
4164
4165 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4166 {
4167         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4168                 return -EINVAL;
4169         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4170             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4171                 return -EINVAL;
4172         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4173                 return -EBADF;
4174
4175         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4180 {
4181         struct files_struct *files = current->files;
4182         struct io_close *close = &req->close;
4183         struct fdtable *fdt;
4184         struct file *file = NULL;
4185         int ret = -EBADF;
4186
4187         spin_lock(&files->file_lock);
4188         fdt = files_fdtable(files);
4189         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4190                 spin_unlock(&files->file_lock);
4191                 goto err;
4192         }
4193         file = fdt->fd[close->fd];
4194         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4195                 spin_unlock(&files->file_lock);
4196                 file = NULL;
4197                 goto err;
4198         }
4199
4200         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4201         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4202                 spin_unlock(&files->file_lock);
4203                 return -EAGAIN;
4204         }
4205
4206         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4207         spin_unlock(&files->file_lock);
4208         if (ret < 0) {
4209                 if (ret == -ENOENT)
4210                         ret = -EBADF;
4211                 goto err;
4212         }
4213
4214         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4215         ret = filp_close(file, current->files);
4216 err:
4217         if (ret < 0)
4218                 req_set_fail_links(req);
4219         if (file)
4220                 fput(file);
4221         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4222         return 0;
4223 }
4224
4225 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4226 {
4227         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4228
4229         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4230                 return -EINVAL;
4231         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4232                 return -EINVAL;
4233
4234         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4235         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4236         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4237         return 0;
4238 }
4239
4240 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4241 {
4242         int ret;
4243
4244         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4245         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4246                 return -EAGAIN;
4247
4248         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4249                                 req->sync.flags);
4250         if (ret < 0)
4251                 req_set_fail_links(req);
4252         io_req_complete(req, ret);
4253         return 0;
4254 }
4255
4256 #if defined(CONFIG_NET)
4257 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4258                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4259 {
4260         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4261
4262         if (async_msg)
4263                 return -EAGAIN;
4264         if (io_alloc_async_data(req)) {
4265                 kfree(kmsg->free_iov);
4266                 return -ENOMEM;
4267         }
4268         async_msg = req->async_data;
4269         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4270         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4271         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4272         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4273         if (!async_msg->free_iov)
4274                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4275
4276         return -EAGAIN;
4277 }
4278
4279 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4280                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4281 {
4282         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4283         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4284         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4285                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4286 }
4287
4288 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4289 {
4290         int ret;
4291
4292         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4293         if (!ret)
4294                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4295         return ret;
4296 }
4297
4298 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4299 {
4300         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4301
4302         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4303                 return -EINVAL;
4304
4305         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4306         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4307         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4308         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4309                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4310
4311 #ifdef CONFIG_COMPAT
4312         if (req->ctx->compat)
4313                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4314 #endif
4315         return 0;
4316 }
4317
4318 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4319 {
4320         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4321         struct socket *sock;
4322         unsigned flags;
4323         int min_ret = 0;
4324         int ret;
4325
4326         sock = sock_from_file(req->file);
4327         if (unlikely(!sock))
4328                 return -ENOTSOCK;
4329
4330         kmsg = req->async_data;
4331         if (!kmsg) {
4332                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4333                 if (ret)
4334                         return ret;
4335                 kmsg = &iomsg;
4336         }
4337
4338         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4339         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4340                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4341         if (flags & MSG_WAITALL)
4342                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4343
4344         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4345         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4346                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4347         if (ret == -ERESTARTSYS)
4348                 ret = -EINTR;
4349
4350         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4351         if (kmsg->free_iov)
4352                 kfree(kmsg->free_iov);
4353         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4354         if (ret < min_ret)
4355                 req_set_fail_links(req);
4356         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4357         return 0;
4358 }
4359
4360 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4361 {
4362         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4363         struct msghdr msg;
4364         struct iovec iov;
4365         struct socket *sock;
4366         unsigned flags;
4367         int min_ret = 0;
4368         int ret;
4369
4370         sock = sock_from_file(req->file);
4371         if (unlikely(!sock))
4372                 return -ENOTSOCK;
4373
4374         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4375         if (unlikely(ret))
4376                 return ret;
4377
4378         msg.msg_name = NULL;
4379         msg.msg_control = NULL;
4380         msg.msg_controllen = 0;
4381         msg.msg_namelen = 0;
4382
4383         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4384         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4385                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4386         if (flags & MSG_WAITALL)
4387                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4388
4389         msg.msg_flags = flags;
4390         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4391         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4392                 return -EAGAIN;
4393         if (ret == -ERESTARTSYS)
4394                 ret = -EINTR;
4395
4396         if (ret < min_ret)
4397                 req_set_fail_links(req);
4398         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4399         return 0;
4400 }
4401
4402 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4403                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4404 {
4405         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4406         struct iovec __user *uiov;
4407         size_t iov_len;
4408         int ret;
4409
4410         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4411                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4412         if (ret)
4413                 return ret;
4414
4415         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4416                 if (iov_len > 1)
4417                         return -EINVAL;
4418                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4419                         return -EFAULT;
4420                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4421                 iomsg->free_iov = NULL;
4422         } else {
4423                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4424                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4425                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4426                                      false);
4427                 if (ret > 0)
4428                         ret = 0;
4429         }
4430
4431         return ret;
4432 }
4433
4434 #ifdef CONFIG_COMPAT
4435 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4436                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4437 {
4438         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4439         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4440         struct compat_iovec __user *uiov;
4441         compat_uptr_t ptr;
4442         compat_size_t len;
4443         int ret;
4444
4445         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4446         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4447                                         &ptr, &len);
4448         if (ret)
4449                 return ret;
4450
4451         uiov = compat_ptr(ptr);
4452         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4453                 compat_ssize_t clen;
4454
4455                 if (len > 1)
4456                         return -EINVAL;
4457                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4458                         return -EFAULT;
4459                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4460                         return -EFAULT;
4461                 if (clen < 0)
4462                         return -EINVAL;
4463                 sr->len = clen;
4464                 iomsg->free_iov = NULL;
4465         } else {
4466                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4467                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4468                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4469                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4470                 if (ret < 0)
4471                         return ret;
4472         }
4473
4474         return 0;
4475 }
4476 #endif
4477
4478 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4479                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4480 {
4481         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4482
4483 #ifdef CONFIG_COMPAT
4484         if (req->ctx->compat)
4485                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4486 #endif
4487
4488         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4489 }
4490
4491 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4492                                                bool needs_lock)
4493 {
4494         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4495         struct io_buffer *kbuf;
4496
4497         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4498         if (IS_ERR(kbuf))
4499                 return kbuf;
4500
4501         sr->kbuf = kbuf;
4502         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4503         return kbuf;
4504 }
4505
4506 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4507 {
4508         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4509 }
4510
4511 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4512 {
4513         int ret;
4514
4515         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4516         if (!ret)
4517                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4518         return ret;
4519 }
4520
4521 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4522 {
4523         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4524
4525         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4526                 return -EINVAL;
4527
4528         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4529         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4530         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4531         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4532         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4533                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4534
4535 #ifdef CONFIG_COMPAT
4536         if (req->ctx->compat)
4537                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4538 #endif
4539         return 0;
4540 }
4541
4542 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4543 {
4544         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4545         struct socket *sock;
4546         struct io_buffer *kbuf;
4547         unsigned flags;
4548         int min_ret = 0;
4549         int ret, cflags = 0;
4550         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4551
4552         sock = sock_from_file(req->file);
4553         if (unlikely(!sock))
4554                 return -ENOTSOCK;
4555
4556         kmsg = req->async_data;
4557         if (!kmsg) {
4558                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4559                 if (ret)
4560                         return ret;
4561                 kmsg = &iomsg;
4562         }
4563
4564         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4565                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4566                 if (IS_ERR(kbuf))
4567                         return PTR_ERR(kbuf);
4568                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4569                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4570                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4571                                 1, req->sr_msg.len);
4572         }
4573
4574         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4575         if (force_nonblock)
4576                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4577         if (flags & MSG_WAITALL)
4578                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4579
4580         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4581                                         kmsg->uaddr, flags);
4582         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4583                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4584         if (ret == -ERESTARTSYS)
4585                 ret = -EINTR;
4586
4587         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4588                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4589         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4590         if (kmsg->free_iov)
4591                 kfree(kmsg->free_iov);
4592         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4593         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4594                 req_set_fail_links(req);
4595         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4596         return 0;
4597 }
4598
4599 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4600 {
4601         struct io_buffer *kbuf;
4602         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4603         struct msghdr msg;
4604         void __user *buf = sr->buf;
4605         struct socket *sock;
4606         struct iovec iov;
4607         unsigned flags;
4608         int min_ret = 0;
4609         int ret, cflags = 0;
4610         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4611
4612         sock = sock_from_file(req->file);
4613         if (unlikely(!sock))
4614                 return -ENOTSOCK;
4615
4616         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4617                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4618                 if (IS_ERR(kbuf))
4619                         return PTR_ERR(kbuf);
4620                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4621         }
4622
4623         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4624         if (unlikely(ret))
4625                 goto out_free;
4626
4627         msg.msg_name = NULL;
4628         msg.msg_control = NULL;
4629         msg.msg_controllen = 0;
4630         msg.msg_namelen = 0;
4631         msg.msg_iocb = NULL;
4632         msg.msg_flags = 0;
4633
4634         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4635         if (force_nonblock)
4636                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4637         if (flags & MSG_WAITALL)
4638                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4639
4640         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4641         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4642                 return -EAGAIN;
4643         if (ret == -ERESTARTSYS)
4644                 ret = -EINTR;
4645 out_free:
4646         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4647                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4648         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4649                 req_set_fail_links(req);
4650         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4651         return 0;
4652 }
4653
4654 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4655 {
4656         struct io_accept *accept = &req->accept;
4657
4658         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4659                 return -EINVAL;
4660         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4661                 return -EINVAL;
4662
4663         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4664         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4665         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4666         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4667         return 0;
4668 }
4669
4670 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4671 {
4672         struct io_accept *accept = &req->accept;
4673         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4674         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4675         int ret;
4676
4677         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4678                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4679
4680         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4681                                         accept->addr_len, accept->flags,
4682                                         accept->nofile);
4683         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4684                 return -EAGAIN;
4685         if (ret < 0) {
4686                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4687                         ret = -EINTR;
4688                 req_set_fail_links(req);
4689         }
4690         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4691         return 0;
4692 }
4693
4694 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4695 {
4696         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4697         struct io_connect *conn = &req->connect;
4698
4699         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4700 }
4701
4702 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4703 {
4704         struct io_connect *conn = &req->connect;
4705
4706         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4707                 return -EINVAL;
4708         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4709                 return -EINVAL;
4710
4711         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4712         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4713         return 0;
4714 }
4715
4716 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4717 {
4718         struct io_async_connect __io, *io;
4719         unsigned file_flags;
4720         int ret;
4721         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4722
4723         if (req->async_data) {
4724                 io = req->async_data;
4725         } else {
4726                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4727                                                 req->connect.addr_len,
4728                                                 &__io.address);
4729                 if (ret)
4730                         goto out;
4731                 io = &__io;
4732         }
4733
4734         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4735
4736         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4737                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4738         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4739                 if (req->async_data)
4740                         return -EAGAIN;
4741                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4742                         ret = -ENOMEM;
4743                         goto out;
4744                 }
4745                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4746                 return -EAGAIN;
4747         }
4748         if (ret == -ERESTARTSYS)
4749                 ret = -EINTR;
4750 out:
4751         if (ret < 0)
4752                 req_set_fail_links(req);
4753         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4754         return 0;
4755 }
4756 #else /* !CONFIG_NET */
4757 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4758 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4759 {                                                                       \
4760         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4761 }
4762
4763 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4764 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4765 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4766 {                                                                       \
4767         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4768 }                                                                       \
4769
4770 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4771 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4772 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4773 {                                                                       \
4774         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4775 }
4776
4777 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4778 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4779 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4780 IO_NETOP_PREP(accept);
4781 IO_NETOP_FN(send);
4782 IO_NETOP_FN(recv);
4783 #endif /* CONFIG_NET */
4784
4785 struct io_poll_table {
4786         struct poll_table_struct pt;
4787         struct io_kiocb *req;
4788         int error;
4789 };
4790
4791 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4792                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4793 {
4794         int ret;
4795
4796         /* for instances that support it check for an event match first: */
4797         if (mask && !(mask & poll->events))
4798                 return 0;
4799
4800         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4801
4802         list_del_init(&poll->wait.entry);
4803
4804         req->result = mask;
4805         req->task_work.func = func;
4806
4807         /*
4808          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4809          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4810          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4811          * have the needed state needed for it anyway.
4812          */
4813         ret = io_req_task_work_add(req);
4814         if (unlikely(ret)) {
4815                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4816                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4817         }
4818         return 1;
4819 }
4820
4821 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4822         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4823 {
4824         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4825
4826         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4827                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4828
4829                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4830         }
4831
4832         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4833         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4834                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4835                 return true;
4836         }
4837
4838         return false;
4839 }
4840
4841 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4842 {
4843         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4844         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4845                 return req->async_data;
4846         return req->apoll->double_poll;
4847 }
4848
4849 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4850 {
4851         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4852                 return &req->poll;
4853         return &req->apoll->poll;
4854 }
4855
4856 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4857         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4858 {
4859         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4860
4861         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4862
4863         if (poll && poll->head) {
4864                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4865
4866                 spin_lock(&head->lock);
4867                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4868                 if (poll->wait.private)
4869                         req_ref_put(req);
4870                 poll->head = NULL;
4871                 spin_unlock(&head->lock);
4872         }
4873 }
4874
4875 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4876         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4877 {
4878         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4879         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4880         int error;
4881
4882         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4883                 error = -ECANCELED;
4884                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4885         } else {
4886                 error = mangle_poll(mask);
4887         }
4888         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4889                 flags = 0;
4890         if (!__io_cqring_fill_event(req, error, flags)) {
4891                 io_poll_remove_waitqs(req);
4892                 req->poll.done = true;
4893                 flags = 0;
4894         }
4895         io_commit_cqring(ctx);
4896         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4897 }
4898
4899 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4900 {
4901         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4903         struct io_kiocb *nxt;
4904
4905         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4906                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4907         } else {
4908                 bool done;
4909
4910                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4911                 if (done) {
4912                         hash_del(&req->hash_node);
4913                 } else {
4914                         req->result = 0;
4915                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4916                 }
4917                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4918                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4919
4920                 if (done) {
4921                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4922                         if (nxt)
4923                                 __io_req_task_submit(nxt);
4924                 }
4925         }
4926 }
4927
4928 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4929                                int sync, void *key)
4930 {
4931         struct io_kiocb *req = wait->private;
4932         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4933         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4934
4935         /* for instances that support it check for an event match first: */
4936         if (mask && !(mask & poll->events))
4937                 return 0;
4938         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4939                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4940
4941         list_del_init(&wait->entry);
4942
4943         if (poll && poll->head) {
4944                 bool done;
4945
4946                 spin_lock(&poll->head->lock);
4947                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4948                 if (!done)
4949                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4950                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4951                 wait->private = NULL;
4952                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4953                 if (!done) {
4954                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4955                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4956                 }
4957         }
4958         req_ref_put(req);
4959         return 1;
4960 }
4961
4962 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4963                               wait_queue_func_t wake_func)
4964 {
4965         poll->head = NULL;
4966         poll->done = false;
4967         poll->canceled = false;
4968         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
4969 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4970         /* mask in events that we always want/need */
4971         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4972         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4973         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4974 }
4975
4976 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4977                             struct wait_queue_head *head,
4978                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4979 {
4980         struct io_kiocb *req = pt->req;
4981
4982         /*
4983          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4984          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4985          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4986          */
4987         if (unlikely(poll->head)) {
4988                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4989
4990                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4991                 if (*poll_ptr) {
4992                         pt->error = -EINVAL;
4993                         return;
4994                 }
4995                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
4996                 if (poll->head == head)
4997                         return;
4998                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4999                 if (!poll) {
5000                         pt->error = -ENOMEM;
5001                         return;
5002                 }
5003                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5004                 req_ref_get(req);
5005                 poll->wait.private = req;
5006                 *poll_ptr = poll;
5007         }
5008
5009         pt->error = 0;
5010         poll->head = head;
5011
5012         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5013                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5014         else
5015                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5016 }
5017
5018 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5019                                struct poll_table_struct *p)
5020 {
5021         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5022         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5023
5024         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5025 }
5026
5027 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5028 {
5029         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5030         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5031         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5032
5033         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5034
5035         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5036                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5037                 return;
5038         }
5039
5040         hash_del(&req->hash_node);
5041         io_poll_remove_double(req);
5042         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5043
5044         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5045                 __io_req_task_submit(req);
5046         else
5047                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5048
5049         kfree(apoll->double_poll);
5050         kfree(apoll);
5051 }
5052
5053 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5054                         void *key)
5055 {
5056         struct io_kiocb *req = wait->private;
5057         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5058
5059         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5060                                         key_to_poll(key));
5061
5062         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5063 }
5064
5065 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5066 {
5067         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5068         struct hlist_head *list;
5069
5070         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5071         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5072 }
5073
5074 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5075                                       struct io_poll_iocb *poll,
5076                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5077                                       wait_queue_func_t wake_func)
5078         __acquires(&ctx->completion_lock)
5079 {
5080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5081         bool cancel = false;
5082
5083         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5084         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5085         poll->file = req->file;
5086         poll->wait.private = req;
5087
5088         ipt->pt._key = mask;
5089         ipt->req = req;
5090         ipt->error = -EINVAL;
5091
5092         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5093
5094         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5095         if (likely(poll->head)) {
5096                 spin_lock(&poll->head->lock);
5097                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5098                         if (ipt->error)
5099                                 cancel = true;
5100                         ipt->error = 0;
5101                         mask = 0;
5102                 }
5103                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5104                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5105                 else if (cancel)
5106                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5107                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5108                         io_poll_req_insert(req);
5109                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5110         }
5111
5112         return mask;
5113 }
5114
5115 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5116 {
5117         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5118         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5119         struct async_poll *apoll;
5120         struct io_poll_table ipt;
5121         __poll_t mask, ret;
5122         int rw;
5123
5124         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5125                 return false;
5126         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5127                 return false;
5128         if (def->pollin)
5129                 rw = READ;
5130         else if (def->pollout)
5131                 rw = WRITE;
5132         else
5133                 return false;
5134         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5135         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5136                 return false;
5137
5138         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5139         if (unlikely(!apoll))
5140                 return false;
5141         apoll->double_poll = NULL;
5142
5143         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5144         req->apoll = apoll;
5145
5146         mask = EPOLLONESHOT;
5147         if (def->pollin)
5148                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5149         if (def->pollout)
5150                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5151
5152         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5153         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5154             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5155                 mask &= ~POLLIN;
5156
5157         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5158
5159         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5160
5161         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5162                                         io_async_wake);
5163         if (ret || ipt.error) {
5164                 io_poll_remove_double(req);
5165                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5166                 kfree(apoll->double_poll);
5167                 kfree(apoll);
5168                 return false;
5169         }
5170         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5171         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5172                                         apoll->poll.events);
5173         return true;
5174 }
5175
5176 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5177                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5178         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5179 {
5180         bool do_complete = false;
5181
5182         if (!poll->head)
5183                 return false;
5184         spin_lock(&poll->head->lock);
5185         if (do_cancel)
5186                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5187         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5188                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5189                 do_complete = true;
5190         }
5191         spin_unlock(&poll->head->lock);
5192         hash_del(&req->hash_node);
5193         return do_complete;
5194 }
5195
5196 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5197         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5198 {
5199         bool do_complete;
5200
5201         io_poll_remove_double(req);
5202
5203         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5204                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll, true);
5205         } else {
5206                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5207
5208                 /* non-poll requests have submit ref still */
5209                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll, true);
5210                 if (do_complete) {
5211                         req_ref_put(req);
5212                         kfree(apoll->double_poll);
5213                         kfree(apoll);
5214                 }
5215         }
5216
5217         return do_complete;
5218 }
5219
5220 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5221         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5222 {
5223         bool do_complete;
5224
5225         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5226         if (do_complete) {
5227                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5228                 io_commit_cqring(req->ctx);
5229                 req_set_fail_links(req);
5230                 io_put_req_deferred(req, 1);
5231         }
5232
5233         return do_complete;
5234 }
5235
5236 /*
5237  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5238  */
5239 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5240                                struct files_struct *files)
5241 {
5242         struct hlist_node *tmp;
5243         struct io_kiocb *req;
5244         int posted = 0, i;
5245
5246         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5247         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5248                 struct hlist_head *list;
5249
5250                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5251                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5252                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5253                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5254                 }
5255         }
5256         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5257
5258         if (posted)
5259                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5260
5261         return posted != 0;
5262 }
5263
5264 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5265         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5266 {
5267         struct hlist_head *list;
5268         struct io_kiocb *req;
5269
5270         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5271         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5272                 if (sqe_addr != req->user_data)
5273                         continue;
5274                 return req;
5275         }
5276
5277         return NULL;
5278 }
5279
5280 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5281         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5282 {
5283         struct io_kiocb *req;
5284
5285         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr);
5286         if (!req)
5287                 return -ENOENT;
5288         if (io_poll_remove_one(req))
5289                 return 0;
5290
5291         return -EALREADY;
5292 }
5293
5294 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5295                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5296 {
5297         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5298                 return -EINVAL;
5299         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5300             sqe->poll_events)
5301                 return -EINVAL;
5302
5303         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5304         return 0;
5305 }
5306
5307 /*
5308  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5309  * and remove it if found.
5310  */
5311 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5312 {
5313         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5314         int ret;
5315
5316         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5317         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5318         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5319
5320         if (ret < 0)
5321                 req_set_fail_links(req);
5322         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5323         return 0;
5324 }
5325
5326 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5327                         void *key)
5328 {
5329         struct io_kiocb *req = wait->private;
5330         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5331
5332         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5333 }
5334
5335 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5336                                struct poll_table_struct *p)
5337 {
5338         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5339
5340         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5341 }
5342
5343 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5344 {
5345         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5346         u32 events, flags;
5347
5348         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5349                 return -EINVAL;
5350         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5351                 return -EINVAL;
5352         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5353         if (flags & ~(IORING_POLL_ADD_MULTI | IORING_POLL_UPDATE_EVENTS |
5354                         IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA))
5355                 return -EINVAL;
5356         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5357 #ifdef __BIG_ENDIAN
5358         events = swahw32(events);
5359 #endif
5360         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5361                 events |= EPOLLONESHOT;
5362         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5363         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS) {
5364                 poll->update_events = true;
5365                 poll->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5366         }
5367         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA) {
5368                 poll->update_user_data = true;
5369                 poll->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5370         }
5371         if (!(poll->update_events || poll->update_user_data) &&
5372              (sqe->off || sqe->addr))
5373                 return -EINVAL;
5374         poll->events = demangle_poll(events) |
5375                                 (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5376         return 0;
5377 }
5378
5379 static int __io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5380 {
5381         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5382         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5383         struct io_poll_table ipt;
5384         __poll_t mask;
5385
5386         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5387
5388         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5389                                         io_poll_wake);
5390
5391         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5392                 ipt.error = 0;
5393                 io_poll_complete(req, mask);
5394         }
5395         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5396
5397         if (mask) {
5398                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5399                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5400                         io_put_req(req);
5401         }
5402         return ipt.error;
5403 }
5404
5405 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req)
5406 {
5407         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5408         struct io_kiocb *preq;
5409         bool completing;
5410         int ret;
5411
5412         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5413         preq = io_poll_find(ctx, req->poll.old_user_data);
5414         if (!preq) {
5415                 ret = -ENOENT;
5416                 goto err;
5417         } else if (preq->opcode != IORING_OP_POLL_ADD) {
5418                 /* don't allow internal poll updates */
5419                 ret = -EACCES;
5420                 goto err;
5421         }
5422
5423         /*
5424          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5425          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5426          * let completion re-add it.
5427          */
5428         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5429         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5430                 ret = -EALREADY;
5431                 goto err;
5432         }
5433         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5434         ret = 0;
5435 err:
5436         if (ret < 0) {
5437                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5438                 req_set_fail_links(req);
5439                 io_req_complete(req, ret);
5440                 return 0;
5441         }
5442         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5443         if (req->poll.update_events) {
5444                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5445                 preq->poll.events |= req->poll.events & 0xffff;
5446                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5447         }
5448         if (req->poll.update_user_data)
5449                 preq->user_data = req->poll.new_user_data;
5450
5451         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5452
5453         /* complete update request, we're done with it */
5454         io_req_complete(req, ret);
5455
5456         if (!completing) {
5457                 ret = __io_poll_add(preq);
5458                 if (ret < 0) {
5459                         req_set_fail_links(preq);
5460                         io_req_complete(preq, ret);
5461                 }
5462         }
5463         return 0;
5464 }
5465
5466 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5467 {
5468         if (!req->poll.update_events && !req->poll.update_user_data)
5469                 return __io_poll_add(req);
5470         return io_poll_update(req);
5471 }
5472
5473 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5474 {
5475         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5476                                                 struct io_timeout_data, timer);
5477         struct io_kiocb *req = data->req;
5478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5479         unsigned long flags;
5480
5481         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5482         list_del_init(&req->timeout.list);
5483         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5484                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5485
5486         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5487         io_commit_cqring(ctx);
5488         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5489
5490         io_cqring_ev_posted(ctx);
5491         req_set_fail_links(req);
5492         io_put_req(req);
5493         return HRTIMER_NORESTART;
5494 }
5495
5496 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5497                                            __u64 user_data)
5498         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5499 {
5500         struct io_timeout_data *io;
5501         struct io_kiocb *req;
5502         int ret = -ENOENT;
5503
5504         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5505                 if (user_data == req->user_data) {
5506                         ret = 0;
5507                         break;
5508                 }
5509         }
5510
5511         if (ret == -ENOENT)
5512                 return ERR_PTR(ret);
5513
5514         io = req->async_data;
5515         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5516         if (ret == -1)
5517                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5518         list_del_init(&req->timeout.list);
5519         return req;
5520 }
5521
5522 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5523         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5524 {
5525         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5526
5527         if (IS_ERR(req))
5528                 return PTR_ERR(req);
5529
5530         req_set_fail_links(req);
5531         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5532         io_put_req_deferred(req, 1);
5533         return 0;
5534 }
5535
5536 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5537                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5538         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5539 {
5540         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5541         struct io_timeout_data *data;
5542
5543         if (IS_ERR(req))
5544                 return PTR_ERR(req);
5545
5546         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5547         data = req->async_data;
5548         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5549         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5550         data->timer.function = io_timeout_fn;
5551         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5552         return 0;
5553 }
5554
5555 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5556                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5557 {
5558         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5559
5560         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5561                 return -EINVAL;
5562         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5563                 return -EINVAL;
5564         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5565                 return -EINVAL;
5566
5567         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5568         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5569         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5570                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5571                         return -EINVAL;
5572                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5573                         return -EFAULT;
5574         } else if (tr->flags) {
5575                 /* timeout removal doesn't support flags */
5576                 return -EINVAL;
5577         }
5578
5579         return 0;
5580 }
5581
5582 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5583 {
5584         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5585                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5586 }
5587
5588 /*
5589  * Remove or update an existing timeout command
5590  */
5591 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5592 {
5593         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5594         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5595         int ret;
5596
5597         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5598         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5599                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5600         else
5601                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5602                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5603
5604         io_cqring_fill_event(req, ret);
5605         io_commit_cqring(ctx);
5606         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5607         io_cqring_ev_posted(ctx);
5608         if (ret < 0)
5609                 req_set_fail_links(req);
5610         io_put_req(req);
5611         return 0;
5612 }
5613
5614 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5615                            bool is_timeout_link)
5616 {
5617         struct io_timeout_data *data;
5618         unsigned flags;
5619         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5620
5621         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5622                 return -EINVAL;
5623         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5624                 return -EINVAL;
5625         if (off && is_timeout_link)
5626                 return -EINVAL;
5627         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5628         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5629                 return -EINVAL;
5630
5631         req->timeout.off = off;
5632
5633         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5634                 return -ENOMEM;
5635
5636         data = req->async_data;
5637         data->req = req;
5638
5639         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5640                 return -EFAULT;
5641
5642         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5643         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5644         if (is_timeout_link)
5645                 io_req_track_inflight(req);
5646         return 0;
5647 }
5648
5649 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5650 {
5651         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5652         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5653         struct list_head *entry;
5654         u32 tail, off = req->timeout.off;
5655
5656         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5657
5658         /*
5659          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5660          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5661          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5662          */
5663         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5664                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5665                 goto add;
5666         }
5667
5668         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5669         req->timeout.target_seq = tail + off;
5670
5671         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5672          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5673          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5674          */
5675         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5676
5677         /*
5678          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5679          * the one we need first.
5680          */
5681         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5682                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5683                                                   timeout.list);
5684
5685                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5686                         continue;
5687                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5688                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5689                         break;
5690         }
5691 add:
5692         list_add(&req->timeout.list, entry);
5693         data->timer.function = io_timeout_fn;
5694         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5695         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5696         return 0;
5697 }
5698
5699 struct io_cancel_data {
5700         struct io_ring_ctx *ctx;
5701         u64 user_data;
5702 };
5703
5704 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5705 {
5706         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5707         struct io_cancel_data *cd = data;
5708
5709         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5710 }
5711
5712 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5713                                struct io_ring_ctx *ctx)
5714 {
5715         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5716         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5717         int ret = 0;
5718
5719         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5720                 return -ENOENT;
5721
5722         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5723         switch (cancel_ret) {
5724         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5725                 ret = 0;
5726                 break;
5727         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5728                 ret = -EALREADY;
5729                 break;
5730         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5731                 ret = -ENOENT;
5732                 break;
5733         }
5734
5735         return ret;
5736 }
5737
5738 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5739                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5740                                      int success_ret)
5741 {
5742         unsigned long flags;
5743         int ret;
5744
5745         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5746         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5747         if (ret != -ENOENT)
5748                 goto done;
5749         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5750         if (ret != -ENOENT)
5751                 goto done;
5752         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5753 done:
5754         if (!ret)
5755                 ret = success_ret;
5756         io_cqring_fill_event(req, ret);
5757         io_commit_cqring(ctx);
5758         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5759         io_cqring_ev_posted(ctx);
5760
5761         if (ret < 0)
5762                 req_set_fail_links(req);
5763 }
5764
5765 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5766                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5767 {
5768         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5769                 return -EINVAL;
5770         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5771                 return -EINVAL;
5772         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5773                 return -EINVAL;
5774
5775         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5776         return 0;
5777 }
5778
5779 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5780 {
5781         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5782         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5783         struct io_tctx_node *node;
5784         int ret;
5785
5786         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5787         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5788         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5789         if (ret != -ENOENT)
5790                 goto done;
5791         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5792         if (ret != -ENOENT)
5793                 goto done;
5794         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5795         if (ret != -ENOENT)
5796                 goto done;
5797         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5798
5799         /* slow path, try all io-wq's */
5800         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5801         ret = -ENOENT;
5802         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5803                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5804
5805                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5806                 if (ret != -ENOENT)
5807                         break;
5808         }
5809         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5810
5811         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5812 done:
5813         io_cqring_fill_event(req, ret);
5814         io_commit_cqring(ctx);
5815         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5816         io_cqring_ev_posted(ctx);
5817
5818         if (ret < 0)
5819                 req_set_fail_links(req);
5820         io_put_req(req);
5821         return 0;
5822 }
5823
5824 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5825                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5826 {
5827         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5828                 return -EINVAL;
5829         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5830                 return -EINVAL;
5831         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5832                 return -EINVAL;
5833
5834         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5835         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5836         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5837                 return -EINVAL;
5838         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5839         return 0;
5840 }
5841
5842 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5843 {
5844         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5845         struct io_uring_rsrc_update up;
5846         int ret;
5847
5848         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5849                 return -EAGAIN;
5850
5851         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5852         up.data = req->rsrc_update.arg;
5853
5854         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5855         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5856         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5857
5858         if (ret < 0)
5859                 req_set_fail_links(req);
5860         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5861         return 0;
5862 }
5863
5864 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5865 {
5866         switch (req->opcode) {
5867         case IORING_OP_NOP:
5868                 return 0;
5869         case IORING_OP_READV:
5870         case IORING_OP_READ_FIXED:
5871         case IORING_OP_READ:
5872                 return io_read_prep(req, sqe);
5873         case IORING_OP_WRITEV:
5874         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5875         case IORING_OP_WRITE:
5876                 return io_write_prep(req, sqe);
5877         case IORING_OP_POLL_ADD:
5878                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5879         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5880                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5881         case IORING_OP_FSYNC:
5882                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5883         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5884                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5885         case IORING_OP_SENDMSG:
5886         case IORING_OP_SEND:
5887                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5888         case IORING_OP_RECVMSG:
5889         case IORING_OP_RECV:
5890                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5891         case IORING_OP_CONNECT:
5892                 return io_connect_prep(req, sqe);
5893         case IORING_OP_TIMEOUT:
5894                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5895         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5896                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5897         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5898                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5899         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5900                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5901         case IORING_OP_ACCEPT:
5902                 return io_accept_prep(req, sqe);
5903         case IORING_OP_FALLOCATE:
5904                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_OPENAT:
5906                 return io_openat_prep(req, sqe);
5907         case IORING_OP_CLOSE:
5908                 return io_close_prep(req, sqe);
5909         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5910                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5911         case IORING_OP_STATX:
5912                 return io_statx_prep(req, sqe);
5913         case IORING_OP_FADVISE:
5914                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5915         case IORING_OP_MADVISE:
5916                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5917         case IORING_OP_OPENAT2:
5918                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5919         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5920                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5921         case IORING_OP_SPLICE:
5922                 return io_splice_prep(req, sqe);
5923         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5924                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5925         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5926                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_TEE:
5928                 return io_tee_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5930                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_RENAMEAT:
5932                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_UNLINKAT:
5934                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5935         }
5936
5937         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5938                         req->opcode);
5939         return-EINVAL;
5940 }
5941
5942 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5943 {
5944         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5945                 return 0;
5946         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5947                 return -EFAULT;
5948         if (io_alloc_async_data(req))
5949                 return -EAGAIN;
5950
5951         switch (req->opcode) {
5952         case IORING_OP_READV:
5953                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5954         case IORING_OP_WRITEV:
5955                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5956         case IORING_OP_SENDMSG:
5957                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5958         case IORING_OP_RECVMSG:
5959                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5960         case IORING_OP_CONNECT:
5961                 return io_connect_prep_async(req);
5962         }
5963         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5964                     req->opcode);
5965         return -EFAULT;
5966 }
5967
5968 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5969 {
5970         struct io_kiocb *pos;
5971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5972         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5973
5974         io_for_each_link(pos, req)
5975                 nr_reqs++;
5976
5977         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5978         return total_submitted - nr_reqs;
5979 }
5980
5981 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5982 {
5983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5984         struct io_defer_entry *de;
5985         int ret;
5986         u32 seq;
5987
5988         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5989         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5990                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5991                 return 0;
5992
5993         seq = io_get_sequence(req);
5994         /* Still a chance to pass the sequence check */
5995         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5996                 return 0;
5997
5998         ret = io_req_prep_async(req);
5999         if (ret)
6000                 return ret;
6001         io_prep_async_link(req);
6002         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6003         if (!de)
6004                 return -ENOMEM;
6005
6006         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6007         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6008                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6009                 kfree(de);
6010                 io_queue_async_work(req);
6011                 return -EIOCBQUEUED;
6012         }
6013
6014         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6015         de->req = req;
6016         de->seq = seq;
6017         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6018         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6019         return -EIOCBQUEUED;
6020 }
6021
6022 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6023 {
6024         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6025                 switch (req->opcode) {
6026                 case IORING_OP_READV:
6027                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6028                 case IORING_OP_READ:
6029                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6030                         break;
6031                 case IORING_OP_RECVMSG:
6032                 case IORING_OP_RECV:
6033                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6034                         break;
6035                 }
6036                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6037         }
6038
6039         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6040                 switch (req->opcode) {
6041                 case IORING_OP_READV:
6042                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6043                 case IORING_OP_READ:
6044                 case IORING_OP_WRITEV:
6045                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6046                 case IORING_OP_WRITE: {
6047                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6048                         if (io->free_iovec)
6049                                 kfree(io->free_iovec);
6050                         break;
6051                         }
6052                 case IORING_OP_RECVMSG:
6053                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6054                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6055
6056                         kfree(io->free_iov);
6057                         break;
6058                         }
6059                 case IORING_OP_SPLICE:
6060                 case IORING_OP_TEE:
6061                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6062                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6063                         break;
6064                 case IORING_OP_OPENAT:
6065                 case IORING_OP_OPENAT2:
6066                         if (req->open.filename)
6067                                 putname(req->open.filename);
6068                         break;
6069                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6070                         putname(req->rename.oldpath);
6071                         putname(req->rename.newpath);
6072                         break;
6073                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6074                         putname(req->unlink.filename);
6075                         break;
6076                 }
6077                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6078         }
6079 }
6080
6081 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6082 {
6083         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6084         const struct cred *creds = NULL;
6085         int ret;
6086
6087         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6088                 creds = override_creds(req->work.creds);
6089
6090         switch (req->opcode) {
6091         case IORING_OP_NOP:
6092                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6093                 break;
6094         case IORING_OP_READV:
6095         case IORING_OP_READ_FIXED:
6096         case IORING_OP_READ:
6097                 ret = io_read(req, issue_flags);
6098                 break;
6099         case IORING_OP_WRITEV:
6100         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6101         case IORING_OP_WRITE:
6102                 ret = io_write(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_FSYNC:
6105                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         case IORING_OP_POLL_ADD:
6108                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6109                 break;
6110         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6111                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6112                 break;
6113         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6114                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6115                 break;
6116         case IORING_OP_SENDMSG:
6117                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6118                 break;
6119         case IORING_OP_SEND:
6120                 ret = io_send(req, issue_flags);
6121                 break;
6122         case IORING_OP_RECVMSG:
6123                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6124                 break;
6125         case IORING_OP_RECV:
6126                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6127                 break;
6128         case IORING_OP_TIMEOUT:
6129                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6130                 break;
6131         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6132                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6133                 break;
6134         case IORING_OP_ACCEPT:
6135                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6136                 break;
6137         case IORING_OP_CONNECT:
6138                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6139                 break;
6140         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6141                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6142                 break;
6143         case IORING_OP_FALLOCATE:
6144                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_OPENAT:
6147                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_CLOSE:
6150                 ret = io_close(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6153                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_STATX:
6156                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_FADVISE:
6159                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_MADVISE:
6162                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_OPENAT2:
6165                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6168                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_SPLICE:
6171                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6174                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6177                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_TEE:
6180                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6183                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_RENAMEAT:
6186                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_UNLINKAT:
6189                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         default:
6192                 ret = -EINVAL;
6193                 break;
6194         }
6195
6196         if (creds)
6197                 revert_creds(creds);
6198
6199         if (ret)
6200                 return ret;
6201
6202         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6203         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6204                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6205
6206                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6207                 if (in_async)
6208                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6209
6210                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6211
6212                 if (in_async)
6213                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6214         }
6215
6216         return 0;
6217 }
6218
6219 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6220 {
6221         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6222         struct io_kiocb *timeout;
6223         int ret = 0;
6224
6225         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6226         if (timeout)
6227                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6228
6229         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6230                 ret = -ECANCELED;
6231
6232         if (!ret) {
6233                 do {
6234                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6235                         /*
6236                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6237                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6238                          * wait for request slots on the block side.
6239                          */
6240                         if (ret != -EAGAIN)
6241                                 break;
6242                         cond_resched();
6243                 } while (1);
6244         }
6245
6246         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6247         if (ret) {
6248                 /* io-wq is going to take one down */
6249                 req_ref_get(req);
6250                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6251         }
6252 }
6253
6254 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6255 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6256 #ifdef CONFIG_64BIT
6257 #define FFS_ISREG               0x4UL
6258 #else
6259 #define FFS_ISREG               0x0UL
6260 #endif
6261 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6262
6263 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_rsrc_data *file_data,
6264                                                       unsigned i)
6265 {
6266         struct fixed_rsrc_table *table;
6267
6268         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6269         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6270 }
6271
6272 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6273                                               int index)
6274 {
6275         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6276
6277         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6278 }
6279
6280 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6281 {
6282         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6283
6284         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6285                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6286         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6287                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6288         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6289                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6290         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6291 }
6292
6293 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6294                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6295 {
6296         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6297         struct file *file;
6298
6299         if (fixed) {
6300                 unsigned long file_ptr;
6301
6302                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6303                         return NULL;
6304                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6305                 file_ptr = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, fd)->file_ptr;
6306                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6307                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6308                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6309                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6310                 io_req_set_rsrc_node(req);
6311         } else {
6312                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6313                 file = __io_file_get(state, fd);
6314
6315                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6316                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6317                         io_req_track_inflight(req);
6318         }
6319
6320         return file;
6321 }
6322
6323 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6324 {
6325         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6326                                                 struct io_timeout_data, timer);
6327         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6328         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6329         unsigned long flags;
6330
6331         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6332         prev = req->timeout.head;
6333         req->timeout.head = NULL;
6334
6335         /*
6336          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6337          * race with the completion of the linked work.
6338          */
6339         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6340                 io_remove_next_linked(prev);
6341         else
6342                 prev = NULL;
6343         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6344
6345         if (prev) {
6346                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6347                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6348         } else {
6349                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6350         }
6351         io_put_req_deferred(req, 1);
6352         return HRTIMER_NORESTART;
6353 }
6354
6355 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6356 {
6357         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6358
6359         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6360         /*
6361          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6362          * before we got a chance to setup the timer
6363          */
6364         if (req->timeout.head) {
6365                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6366
6367                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6368                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6369                                 data->mode);
6370         }
6371         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6372         /* drop submission reference */
6373         io_put_req(req);
6374 }
6375
6376 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6377 {
6378         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6379
6380         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6381             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6382                 return NULL;
6383
6384         nxt->timeout.head = req;
6385         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6386         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6387         return nxt;
6388 }
6389
6390 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6391 {
6392         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6393         int ret;
6394
6395         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6396
6397         /*
6398          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6399          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6400          */
6401         if (likely(!ret)) {
6402                 /* drop submission reference */
6403                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6404                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6405                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6406
6407                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6408                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6409                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6410                 } else {
6411                         io_put_req(req);
6412                 }
6413         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6414                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6415                         /*
6416                          * Queued up for async execution, worker will release
6417                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6418                          */
6419                         io_queue_async_work(req);
6420                 }
6421         } else {
6422                 io_req_complete_failed(req, ret);
6423         }
6424         if (linked_timeout)
6425                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6426 }
6427
6428 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6429 {
6430         int ret;
6431
6432         ret = io_req_defer(req);
6433         if (ret) {
6434                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6435 fail_req:
6436                         io_req_complete_failed(req, ret);
6437                 }
6438         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6439                 ret = io_req_prep_async(req);
6440                 if (unlikely(ret))
6441                         goto fail_req;
6442                 io_queue_async_work(req);
6443         } else {
6444                 __io_queue_sqe(req);
6445         }
6446 }
6447
6448 /*
6449  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6450  *
6451  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6452  */
6453 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6454                                         struct io_kiocb *req,
6455                                         unsigned int sqe_flags)
6456 {
6457         if (!ctx->restricted)
6458                 return true;
6459
6460         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6461                 return false;
6462
6463         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6464             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6465                 return false;
6466
6467         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6468                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6469                 return false;
6470
6471         return true;
6472 }
6473
6474 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6475                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6476 {
6477         struct io_submit_state *state;
6478         unsigned int sqe_flags;
6479         int personality, ret = 0;
6480
6481         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6482         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6483         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6484         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6485         req->async_data = NULL;
6486         req->file = NULL;
6487         req->ctx = ctx;
6488         req->link = NULL;
6489         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6490         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6491         atomic_set(&req->refs, 2);
6492         req->task = current;
6493         req->result = 0;
6494         req->work.creds = NULL;
6495
6496         /* enforce forwards compatibility on users */
6497         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6498                 req->flags = 0;
6499                 return -EINVAL;
6500         }
6501
6502         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6503                 return -EINVAL;
6504
6505         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6506                 return -EACCES;
6507
6508         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6509             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6510                 return -EOPNOTSUPP;
6511
6512         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6513         if (personality) {
6514                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6515                 if (!req->work.creds)
6516                         return -EINVAL;
6517                 get_cred(req->work.creds);
6518         }
6519         state = &ctx->submit_state;
6520
6521         /*
6522          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6523          * is potentially a read/write to block based storage.
6524          */
6525         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6526             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6527                 blk_start_plug(&state->plug);
6528                 state->plug_started = true;
6529         }
6530
6531         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6532                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6533
6534                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6535                 if (unlikely(!req->file))
6536                         ret = -EBADF;
6537         }
6538
6539         state->ios_left--;
6540         return ret;
6541 }
6542
6543 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6544                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6545 {
6546         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6547         int ret;
6548
6549         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6550         if (unlikely(ret)) {
6551 fail_req:
6552                 if (link->head) {
6553                         /* fail even hard links since we don't submit */
6554                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6555                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6556                         link->head = NULL;
6557                 }
6558                 io_req_complete_failed(req, ret);
6559                 return ret;
6560         }
6561         ret = io_req_prep(req, sqe);
6562         if (unlikely(ret))
6563                 goto fail_req;
6564
6565         /* don't need @sqe from now on */
6566         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6567                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6568
6569         /*
6570          * If we already have a head request, queue this one for async
6571          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6572          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6573          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6574          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6575          */
6576         if (link->head) {
6577                 struct io_kiocb *head = link->head;
6578
6579                 /*
6580                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6581                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6582                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6583                  * next after the link request. The last one is done via
6584                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6585                  */
6586                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6587                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6588                         ctx->drain_next = 1;
6589                 }
6590                 ret = io_req_prep_async(req);
6591                 if (unlikely(ret))
6592                         goto fail_req;
6593                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6594                 link->last->link = req;
6595                 link->last = req;
6596
6597                 /* last request of a link, enqueue the link */
6598                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6599                         io_queue_sqe(head);
6600                         link->head = NULL;
6601                 }
6602         } else {
6603                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6604                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6605                         ctx->drain_next = 0;
6606                 }
6607                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6608                         link->head = req;
6609                         link->last = req;
6610                 } else {
6611                         io_queue_sqe(req);
6612                 }
6613         }
6614
6615         return 0;
6616 }
6617
6618 /*
6619  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6620  */
6621 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6622                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6623 {
6624         if (state->link.head)
6625                 io_queue_sqe(state->link.head);
6626         if (state->comp.nr)
6627                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6628         if (state->plug_started)
6629                 blk_finish_plug(&state->plug);
6630         io_state_file_put(state);
6631 }
6632
6633 /*
6634  * Start submission side cache.
6635  */
6636 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6637                                   unsigned int max_ios)
6638 {
6639         state->plug_started = false;
6640         state->ios_left = max_ios;
6641         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6642         state->link.head = NULL;
6643 }
6644
6645 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6646 {
6647         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6648
6649         /*
6650          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6651          * since once we write the new head, the application could
6652          * write new data to them.
6653          */
6654         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6655 }
6656
6657 /*
6658  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6659  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6660  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6661  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6662  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6663  * prevent a re-load down the line.
6664  */
6665 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6666 {
6667         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6668         unsigned head;
6669
6670         /*
6671          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6672          *
6673          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6674          *    head updates.
6675          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6676          *    though the application is the one updating it.
6677          */
6678         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6679         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6680                 return &ctx->sq_sqes[head];
6681
6682         /* drop invalid entries */
6683         ctx->cached_sq_dropped++;
6684         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6685         return NULL;
6686 }
6687
6688 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6689 {
6690         int submitted = 0;
6691
6692         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6693         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6694                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6695                         return -EBUSY;
6696         }
6697
6698         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6699         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6700
6701         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6702                 return -EAGAIN;
6703
6704         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6705         refcount_add(nr, &current->usage);
6706         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6707
6708         while (submitted < nr) {
6709                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6710                 struct io_kiocb *req;
6711
6712                 req = io_alloc_req(ctx);
6713                 if (unlikely(!req)) {
6714                         if (!submitted)
6715                                 submitted = -EAGAIN;
6716                         break;
6717                 }
6718                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6719                 if (unlikely(!sqe)) {
6720                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6721                         break;
6722                 }
6723                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6724                 submitted++;
6725                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6726                         break;
6727         }
6728
6729         if (unlikely(submitted != nr)) {
6730                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6731                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6732                 int unused = nr - ref_used;
6733
6734                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6735                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6736                 put_task_struct_many(current, unused);
6737         }
6738
6739         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6740          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6741         io_commit_sqring(ctx);
6742
6743         return submitted;
6744 }
6745
6746 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6747 {
6748         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6749         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6750         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6751         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6752 }
6753
6754 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6755 {
6756         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6757         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6758         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6759 }
6760
6761 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6762 {
6763         unsigned int to_submit;
6764         int ret = 0;
6765
6766         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6767         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6768         if (cap_entries && to_submit > 8)
6769                 to_submit = 8;
6770
6771         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6772                 unsigned nr_events = 0;
6773
6774                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6775                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6776                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6777
6778                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6779                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6780                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6781                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6782         }
6783
6784         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6785                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6786
6787         return ret;
6788 }
6789
6790 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6791 {
6792         struct io_ring_ctx *ctx;
6793         unsigned sq_thread_idle = 0;
6794
6795         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6796                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6797         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6798 }
6799
6800 static int io_sq_thread(void *data)
6801 {
6802         struct io_sq_data *sqd = data;
6803         struct io_ring_ctx *ctx;
6804         unsigned long timeout = 0;
6805         char buf[TASK_COMM_LEN];
6806         DEFINE_WAIT(wait);
6807
6808         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6809         set_task_comm(current, buf);
6810         current->pf_io_worker = NULL;
6811
6812         if (sqd->sq_cpu != -1)
6813                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6814         else
6815                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6816         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6817
6818         mutex_lock(&sqd->lock);
6819         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6820                 int ret;
6821                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6822
6823                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6824                     signal_pending(current)) {
6825                         bool did_sig = false;
6826
6827                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6828                         if (signal_pending(current)) {
6829                                 struct ksignal ksig;
6830
6831                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6832                         }
6833                         cond_resched();
6834                         mutex_lock(&sqd->lock);
6835                         if (did_sig)
6836                                 break;
6837                         io_run_task_work();
6838                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6839                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6840                         continue;
6841                 }
6842                 sqt_spin = false;
6843                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6844                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6845                         const struct cred *creds = NULL;
6846
6847                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6848                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6849                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6850                         if (creds)
6851                                 revert_creds(creds);
6852                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6853                                 sqt_spin = true;
6854                 }
6855
6856                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6857                         io_run_task_work();
6858                         cond_resched();
6859                         if (sqt_spin)
6860                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6861                         continue;
6862                 }
6863
6864                 needs_sched = true;
6865                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6866                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6867                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6868                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6869                                 needs_sched = false;
6870                                 break;
6871                         }
6872                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6873                                 needs_sched = false;
6874                                 break;
6875                         }
6876                 }
6877
6878                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6879                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6880                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6881
6882                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6883                         schedule();
6884                         mutex_lock(&sqd->lock);
6885                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6886                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6887                 }
6888
6889                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6890                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6891                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6892         }
6893
6894         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6895                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6896         sqd->thread = NULL;
6897         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6898                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6899         mutex_unlock(&sqd->lock);
6900
6901         io_run_task_work();
6902         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6903         complete(&sqd->exited);
6904         do_exit(0);
6905 }
6906
6907 struct io_wait_queue {
6908         struct wait_queue_entry wq;
6909         struct io_ring_ctx *ctx;
6910         unsigned to_wait;
6911         unsigned nr_timeouts;
6912 };
6913
6914 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6915 {
6916         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6917
6918         /*
6919          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6920          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6921          * regardless of event count.
6922          */
6923         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6924                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6925 }
6926
6927 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6928                             int wake_flags, void *key)
6929 {
6930         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6931                                                         wq);
6932
6933         /*
6934          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6935          * the task, and the next invocation will do it.
6936          */
6937         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6938                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6939         return -1;
6940 }
6941
6942 static int io_run_task_work_sig(void)
6943 {
6944         if (io_run_task_work())
6945                 return 1;
6946         if (!signal_pending(current))
6947                 return 0;
6948         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6949                 return -ERESTARTSYS;
6950         return -EINTR;
6951 }
6952
6953 /* when returns >0, the caller should retry */
6954 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6955                                           struct io_wait_queue *iowq,
6956                                           signed long *timeout)
6957 {
6958         int ret;
6959
6960         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6961         ret = io_run_task_work_sig();
6962         if (ret || io_should_wake(iowq))
6963                 return ret;
6964         /* let the caller flush overflows, retry */
6965         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6966                 return 1;
6967
6968         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6969         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6970 }
6971
6972 /*
6973  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6974  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6975  */
6976 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6977                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6978                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6979 {
6980         struct io_wait_queue iowq = {
6981                 .wq = {
6982                         .private        = current,
6983                         .func           = io_wake_function,
6984                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6985                 },
6986                 .ctx            = ctx,
6987                 .to_wait        = min_events,
6988         };
6989         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6990         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6991         int ret;
6992
6993         do {
6994                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6995                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6996                         return 0;
6997                 if (!io_run_task_work())
6998                         break;
6999         } while (1);
7000
7001         if (sig) {
7002 #ifdef CONFIG_COMPAT
7003                 if (in_compat_syscall())
7004                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7005                                                       sigsz);
7006                 else
7007 #endif
7008                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7009
7010                 if (ret)
7011                         return ret;
7012         }
7013
7014         if (uts) {
7015                 struct timespec64 ts;
7016
7017                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7018                         return -EFAULT;
7019                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7020         }
7021
7022         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7023         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7024         do {
7025                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7026                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7027                         ret = -EBUSY;
7028                         break;
7029                 }
7030                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7031                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7032                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7033                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7034                 cond_resched();
7035         } while (ret > 0);
7036
7037         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7038
7039         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7040 }
7041
7042 static void io_free_file_tables(struct io_rsrc_data *data, unsigned nr_files)
7043 {
7044         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7045
7046         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7047                 kfree(data->table[i].files);
7048         kfree(data->table);
7049         data->table = NULL;
7050 }
7051
7052 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7053 {
7054 #if defined(CONFIG_UNIX)
7055         if (ctx->ring_sock) {
7056                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7057                 struct sk_buff *skb;
7058
7059                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7060                         kfree_skb(skb);
7061         }
7062 #else
7063         int i;
7064
7065         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7066                 struct file *file;
7067
7068                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7069                 if (file)
7070                         fput(file);
7071         }
7072 #endif
7073 }
7074
7075 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7076 {
7077         struct io_rsrc_data *data = container_of(ref, struct io_rsrc_data, refs);
7078
7079         complete(&data->done);
7080 }
7081
7082 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7083 {
7084         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7085 }
7086
7087 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7088 {
7089         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7090 }
7091
7092 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7093 {
7094         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7095         kfree(ref_node);
7096 }
7097
7098 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7099                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7100 {
7101         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7102         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7103
7104         if (data_to_kill) {
7105                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7106
7107                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7108                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7109                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7110                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7111
7112                 percpu_ref_get(&data_to_kill->refs);
7113                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7114                 ctx->rsrc_node = NULL;
7115         }
7116
7117         if (!ctx->rsrc_node) {
7118                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7119                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7120         }
7121 }
7122
7123 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7124 {
7125         if (ctx->rsrc_backup_node)
7126                 return 0;
7127         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7128         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7129 }
7130
7131 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7132 {
7133         int ret;
7134
7135         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7136         if (data->quiesce)
7137                 return -ENXIO;
7138
7139         data->quiesce = true;
7140         do {
7141                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7142                 if (ret)
7143                         break;
7144                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7145
7146                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7147                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7148
7149                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7150                 if (!ret)
7151                         break;
7152
7153                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7154                 reinit_completion(&data->done);
7155
7156                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7157                 ret = io_run_task_work_sig();
7158                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7159         } while (ret >= 0);
7160         data->quiesce = false;
7161
7162         return ret;
7163 }
7164
7165 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7166                                                rsrc_put_fn *do_put)
7167 {
7168         struct io_rsrc_data *data;
7169
7170         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7171         if (!data)
7172                 return NULL;
7173
7174         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7175                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7176                 kfree(data);
7177                 return NULL;
7178         }
7179         data->ctx = ctx;
7180         data->do_put = do_put;
7181         init_completion(&data->done);
7182         return data;
7183 }
7184
7185 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7186 {
7187         percpu_ref_exit(&data->refs);
7188         kfree(data);
7189 }
7190
7191 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7192 {
7193         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7194         int ret;
7195
7196         if (!data)
7197                 return -ENXIO;
7198         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx);
7199         if (ret)
7200                 return ret;
7201
7202         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7203         io_free_file_tables(data, ctx->nr_user_files);
7204         io_rsrc_data_free(data);
7205         ctx->file_data = NULL;
7206         ctx->nr_user_files = 0;
7207         return 0;
7208 }
7209
7210 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7211         __releases(&sqd->lock)
7212 {
7213         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7214
7215         /*
7216          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7217          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7218          */
7219         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7220         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7221                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7222         mutex_unlock(&sqd->lock);
7223 }
7224
7225 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7226         __acquires(&sqd->lock)
7227 {
7228         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7229
7230         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7231         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7232         mutex_lock(&sqd->lock);
7233         if (sqd->thread)
7234                 wake_up_process(sqd->thread);
7235 }
7236
7237 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7238 {
7239         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7240
7241         mutex_lock(&sqd->lock);
7242         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7243         if (sqd->thread)
7244                 wake_up_process(sqd->thread);
7245         mutex_unlock(&sqd->lock);
7246         wait_for_completion(&sqd->exited);
7247 }
7248
7249 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7250 {
7251         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7252                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7253
7254                 io_sq_thread_stop(sqd);
7255                 kfree(sqd);
7256         }
7257 }
7258
7259 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7260 {
7261         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7262
7263         if (sqd) {
7264                 io_sq_thread_park(sqd);
7265                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7266                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7267                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7268
7269                 io_put_sq_data(sqd);
7270                 ctx->sq_data = NULL;
7271                 if (ctx->sq_creds)
7272                         put_cred(ctx->sq_creds);
7273         }
7274 }
7275
7276 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7277 {
7278         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7279         struct io_sq_data *sqd;
7280         struct fd f;
7281
7282         f = fdget(p->wq_fd);
7283         if (!f.file)
7284                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7285         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7286                 fdput(f);
7287                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7288         }
7289
7290         ctx_attach = f.file->private_data;
7291         sqd = ctx_attach->sq_data;
7292         if (!sqd) {
7293                 fdput(f);
7294                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7295         }
7296         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7297                 fdput(f);
7298                 return ERR_PTR(-EPERM);
7299         }
7300
7301         refcount_inc(&sqd->refs);
7302         fdput(f);
7303         return sqd;
7304 }
7305
7306 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7307                                          bool *attached)
7308 {
7309         struct io_sq_data *sqd;
7310
7311         *attached = false;
7312         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7313                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7314                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7315                         *attached = true;
7316                         return sqd;
7317                 }
7318                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7319                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7320                         return sqd;
7321         }
7322
7323         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7324         if (!sqd)
7325                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7326
7327         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7328         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7329         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7330         mutex_init(&sqd->lock);
7331         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7332         init_completion(&sqd->exited);
7333         return sqd;
7334 }
7335
7336 #if defined(CONFIG_UNIX)
7337 /*
7338  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7339  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7340  * loops in the file referencing.
7341  */
7342 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7343 {
7344         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7345         struct scm_fp_list *fpl;
7346         struct sk_buff *skb;
7347         int i, nr_files;
7348
7349         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7350         if (!fpl)
7351                 return -ENOMEM;
7352
7353         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7354         if (!skb) {
7355                 kfree(fpl);
7356                 return -ENOMEM;
7357         }
7358
7359         skb->sk = sk;
7360
7361         nr_files = 0;
7362         fpl->user = get_uid(current_user());
7363         for (i = 0; i < nr; i++) {
7364                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7365
7366                 if (!file)
7367                         continue;
7368                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7369                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7370                 nr_files++;
7371         }
7372
7373         if (nr_files) {
7374                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7375                 fpl->count = nr_files;
7376                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7377                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7378                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7379                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7380
7381                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7382                         fput(fpl->fp[i]);
7383         } else {
7384                 kfree_skb(skb);
7385                 kfree(fpl);
7386         }
7387
7388         return 0;
7389 }
7390
7391 /*
7392  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7393  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7394  * garbage collection to take care of this problem for us.
7395  */
7396 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7397 {
7398         unsigned left, total;
7399         int ret = 0;
7400
7401         total = 0;
7402         left = ctx->nr_user_files;
7403         while (left) {
7404                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7405
7406                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7407                 if (ret)
7408                         break;
7409                 left -= this_files;
7410                 total += this_files;
7411         }
7412
7413         if (!ret)
7414                 return 0;
7415
7416         while (total < ctx->nr_user_files) {
7417                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7418
7419                 if (file)
7420                         fput(file);
7421                 total++;
7422         }
7423
7424         return ret;
7425 }
7426 #else
7427 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7428 {
7429         return 0;
7430 }
7431 #endif
7432
7433 static bool io_alloc_file_tables(struct io_rsrc_data *file_data,
7434                                  unsigned nr_files)
7435 {
7436         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7437
7438         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7439                                    GFP_KERNEL);
7440         if (!file_data->table)
7441                 return false;
7442
7443         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7444                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7445                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7446
7447                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7448                                         GFP_KERNEL);
7449                 if (!table->files)
7450                         break;
7451                 nr_files -= this_files;
7452         }
7453
7454         if (i == nr_tables)
7455                 return true;
7456
7457         io_free_file_tables(file_data, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7458         return false;
7459 }
7460
7461 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7462 {
7463         struct file *file = prsrc->file;
7464 #if defined(CONFIG_UNIX)
7465         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7466         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7467         struct sk_buff *skb;
7468         int i;
7469
7470         __skb_queue_head_init(&list);
7471
7472         /*
7473          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7474          * remove this entry and rearrange the file array.
7475          */
7476         skb = skb_dequeue(head);
7477         while (skb) {
7478                 struct scm_fp_list *fp;
7479
7480                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7481                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7482                         int left;
7483
7484                         if (fp->fp[i] != file)
7485                                 continue;
7486
7487                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7488                         left = fp->count - 1 - i;
7489                         if (left) {
7490                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7491                                                 left * sizeof(struct file *));
7492                         }
7493                         fp->count--;
7494                         if (!fp->count) {
7495                                 kfree_skb(skb);
7496                                 skb = NULL;
7497                         } else {
7498                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7499                         }
7500                         fput(file);
7501                         file = NULL;
7502                         break;
7503                 }
7504
7505                 if (!file)
7506                         break;
7507
7508                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7509
7510                 skb = skb_dequeue(head);
7511         }
7512
7513         if (skb_peek(&list)) {
7514                 spin_lock_irq(&head->lock);
7515                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7516                         __skb_queue_tail(head, skb);
7517                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7518         }
7519 #else
7520         fput(file);
7521 #endif
7522 }
7523
7524 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7525 {
7526         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7527         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7528         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7529
7530         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7531                 list_del(&prsrc->list);
7532                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7533                 kfree(prsrc);
7534         }
7535
7536         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7537         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7538 }
7539
7540 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7541 {
7542         struct io_ring_ctx *ctx;
7543         struct llist_node *node;
7544
7545         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7546         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7547
7548         while (node) {
7549                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7550                 struct llist_node *next = node->next;
7551
7552                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7553                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7554                 node = next;
7555         }
7556 }
7557
7558 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7559 {
7560         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7561         struct io_rsrc_data *data = node->rsrc_data;
7562         struct io_ring_ctx *ctx = data->ctx;
7563         bool first_add = false;
7564         int delay;
7565
7566         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7567         node->done = true;
7568
7569         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7570                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7571                                             struct io_rsrc_node, node);
7572                 /* recycle ref nodes in order */
7573                 if (!node->done)
7574                         break;
7575                 list_del(&node->node);
7576                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7577         }
7578         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7579
7580         delay = percpu_ref_is_dying(&data->refs) ? 0 : HZ;
7581         if (first_add || !delay)
7582                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7583 }
7584
7585 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7586 {
7587         struct io_rsrc_node *ref_node;
7588
7589         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7590         if (!ref_node)
7591                 return NULL;
7592
7593         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7594                             0, GFP_KERNEL)) {
7595                 kfree(ref_node);
7596                 return NULL;
7597         }
7598         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7599         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7600         ref_node->done = false;
7601         return ref_node;
7602 }
7603
7604 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7605                                  unsigned nr_args)
7606 {
7607         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7608         struct file *file;
7609         int fd, ret;
7610         unsigned i;
7611         struct io_rsrc_data *file_data;
7612
7613         if (ctx->file_data)
7614                 return -EBUSY;
7615         if (!nr_args)
7616                 return -EINVAL;
7617         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7618                 return -EMFILE;
7619         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7620         if (ret)
7621                 return ret;
7622
7623         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put);
7624         if (!file_data)
7625                 return -ENOMEM;
7626         ctx->file_data = file_data;
7627
7628         ret = -ENOMEM;
7629         if (!io_alloc_file_tables(file_data, nr_args))
7630                 goto out_free;
7631
7632         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7633                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7634                         ret = -EFAULT;
7635                         goto out_fput;
7636                 }
7637                 /* allow sparse sets */
7638                 if (fd == -1)
7639                         continue;
7640
7641                 file = fget(fd);
7642                 ret = -EBADF;
7643                 if (!file)
7644                         goto out_fput;
7645
7646                 /*
7647                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7648                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7649                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7650                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7651                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7652                  */
7653                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7654                         fput(file);
7655                         goto out_fput;
7656                 }
7657                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(file_data, i), file);
7658         }
7659
7660         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7661         if (ret) {
7662                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7663                 return ret;
7664         }
7665
7666         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7667         return ret;
7668 out_fput:
7669         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7670                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7671                 if (file)
7672                         fput(file);
7673         }
7674         io_free_file_tables(file_data, nr_args);
7675         ctx->nr_user_files = 0;
7676 out_free:
7677         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7678         ctx->file_data = NULL;
7679         return ret;
7680 }
7681
7682 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7683                                 int index)
7684 {
7685 #if defined(CONFIG_UNIX)
7686         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7687         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7688         struct sk_buff *skb;
7689
7690         /*
7691          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7692          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7693          * and filling it in.
7694          */
7695         spin_lock_irq(&head->lock);
7696         skb = skb_peek(head);
7697         if (skb) {
7698                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7699
7700                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7701                         __skb_unlink(skb, head);
7702                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7703                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7704                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7705                         fpl->count++;
7706                         spin_lock_irq(&head->lock);
7707                         __skb_queue_head(head, skb);
7708                 } else {
7709                         skb = NULL;
7710                 }
7711         }
7712         spin_unlock_irq(&head->lock);
7713
7714         if (skb) {
7715                 fput(file);
7716                 return 0;
7717         }
7718
7719         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7720 #else
7721         return 0;
7722 #endif
7723 }
7724
7725 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data,
7726                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7727 {
7728         struct io_rsrc_put *prsrc;
7729
7730         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7731         if (!prsrc)
7732                 return -ENOMEM;
7733
7734         prsrc->rsrc = rsrc;
7735         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7736         return 0;
7737 }
7738
7739 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7740                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7741                                  unsigned nr_args)
7742 {
7743         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7744         struct io_fixed_file *file_slot;
7745         struct file *file;
7746         __s32 __user *fds;
7747         int fd, i, err;
7748         __u32 done;
7749         bool needs_switch = false;
7750
7751         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7752                 return -EOVERFLOW;
7753         if (done > ctx->nr_user_files)
7754                 return -EINVAL;
7755         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7756         if (err)
7757                 return err;
7758
7759         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7760         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7761                 err = 0;
7762                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7763                         err = -EFAULT;
7764                         break;
7765                 }
7766                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7767                         continue;
7768
7769                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7770                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7771
7772                 if (file_slot->file_ptr) {
7773                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7774                         err = io_queue_rsrc_removal(data, ctx->rsrc_node, file);
7775                         if (err)
7776                                 break;
7777                         file_slot->file_ptr = 0;
7778                         needs_switch = true;
7779                 }
7780                 if (fd != -1) {
7781                         file = fget(fd);
7782                         if (!file) {
7783                                 err = -EBADF;
7784                                 break;
7785                         }
7786                         /*
7787                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7788                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7789                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7790                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7791                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7792                          * support regular read/write anyway.
7793                          */
7794                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7795                                 fput(file);
7796                                 err = -EBADF;
7797                                 break;
7798                         }
7799                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7800                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7801                         if (err) {
7802                                 file_slot->file_ptr = 0;
7803                                 fput(file);
7804                                 break;
7805                         }
7806                 }
7807         }
7808
7809         if (needs_switch)
7810                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7811         return done ? done : err;
7812 }
7813
7814 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7815                                unsigned nr_args)
7816 {
7817         struct io_uring_rsrc_update up;
7818
7819         if (!ctx->file_data)
7820                 return -ENXIO;
7821         if (!nr_args)
7822                 return -EINVAL;
7823         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7824                 return -EFAULT;
7825         if (up.resv)
7826                 return -EINVAL;
7827
7828         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7829 }
7830
7831 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7832 {
7833         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7834
7835         req = io_put_req_find_next(req);
7836         return req ? &req->work : NULL;
7837 }
7838
7839 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7840                                         struct task_struct *task)
7841 {
7842         struct io_wq_hash *hash;
7843         struct io_wq_data data;
7844         unsigned int concurrency;
7845
7846         hash = ctx->hash_map;
7847         if (!hash) {
7848                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7849                 if (!hash)
7850                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7851                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7852                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7853                 ctx->hash_map = hash;
7854         }
7855
7856         data.hash = hash;
7857         data.task = task;
7858         data.free_work = io_free_work;
7859         data.do_work = io_wq_submit_work;
7860
7861         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7862         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7863
7864         return io_wq_create(concurrency, &data);
7865 }
7866
7867 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7868                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7869 {
7870         struct io_uring_task *tctx;
7871         int ret;
7872
7873         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7874         if (unlikely(!tctx))
7875                 return -ENOMEM;
7876
7877         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7878         if (unlikely(ret)) {
7879                 kfree(tctx);
7880                 return ret;
7881         }
7882
7883         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7884         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7885                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7886                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7887                 kfree(tctx);
7888                 return ret;
7889         }
7890
7891         xa_init(&tctx->xa);
7892         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7893         tctx->last = NULL;
7894         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7895         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7896         task->io_uring = tctx;
7897         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7898         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7899         tctx->task_state = 0;
7900         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7901         return 0;
7902 }
7903
7904 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7905 {
7906         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7907
7908         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7909         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7910
7911         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7912         kfree(tctx);
7913         tsk->io_uring = NULL;
7914 }
7915
7916 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7917                                 struct io_uring_params *p)
7918 {
7919         int ret;
7920
7921         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7922         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7923                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7924                 struct fd f;
7925
7926                 f = fdget(p->wq_fd);
7927                 if (!f.file)
7928                         return -ENXIO;
7929                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7930                         fdput(f);
7931                         return -EINVAL;
7932                 }
7933                 fdput(f);
7934         }
7935         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7936                 struct task_struct *tsk;
7937                 struct io_sq_data *sqd;
7938                 bool attached;
7939
7940                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7941                 if (IS_ERR(sqd)) {
7942                         ret = PTR_ERR(sqd);
7943                         goto err;
7944                 }
7945
7946                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7947                 ctx->sq_data = sqd;
7948                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7949                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7950                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7951
7952                 ret = 0;
7953                 io_sq_thread_park(sqd);
7954                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7955                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7956                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7957                 if (attached && !sqd->thread)
7958                         ret = -ENXIO;
7959                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7960
7961                 if (ret < 0)
7962                         goto err;
7963                 if (attached)
7964                         return 0;
7965
7966                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7967                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7968
7969                         ret = -EINVAL;
7970                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7971                                 goto err_sqpoll;
7972                         if (!cpu_online(cpu))
7973                                 goto err_sqpoll;
7974
7975                         sqd->sq_cpu = cpu;
7976                 } else {
7977                         sqd->sq_cpu = -1;
7978                 }
7979
7980                 sqd->task_pid = current->pid;
7981                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7982                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7983                 if (IS_ERR(tsk)) {
7984                         ret = PTR_ERR(tsk);
7985                         goto err_sqpoll;
7986                 }
7987
7988                 sqd->thread = tsk;
7989                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7990                 wake_up_new_task(tsk);
7991                 if (ret)
7992                         goto err;
7993         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7994                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7995                 ret = -EINVAL;
7996                 goto err;
7997         }
7998
7999         return 0;
8000 err:
8001         io_sq_thread_finish(ctx);
8002         return ret;
8003 err_sqpoll:
8004         complete(&ctx->sq_data->exited);
8005         goto err;
8006 }
8007
8008 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8009                                       unsigned long nr_pages)
8010 {
8011         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8012 }
8013
8014 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8015                                    unsigned long nr_pages)
8016 {
8017         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8018
8019         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8020         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8021
8022         do {
8023                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8024                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8025                 if (new_pages > page_limit)
8026                         return -ENOMEM;
8027         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8028                                         new_pages) != cur_pages);
8029
8030         return 0;
8031 }
8032
8033 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8034 {
8035         if (ctx->user)
8036                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8037
8038         if (ctx->mm_account)
8039                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8040 }
8041
8042 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8043 {
8044         int ret;
8045
8046         if (ctx->user) {
8047                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8048                 if (ret)
8049                         return ret;
8050         }
8051
8052         if (ctx->mm_account)
8053                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8054
8055         return 0;
8056 }
8057
8058 static void io_mem_free(void *ptr)
8059 {
8060         struct page *page;
8061
8062         if (!ptr)
8063                 return;
8064
8065         page = virt_to_head_page(ptr);
8066         if (put_page_testzero(page))
8067                 free_compound_page(page);
8068 }
8069
8070 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8071 {
8072         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8073                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8074
8075         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8076 }
8077
8078 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8079                                 size_t *sq_offset)
8080 {
8081         struct io_rings *rings;
8082         size_t off, sq_array_size;
8083
8084         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8085         if (off == SIZE_MAX)
8086                 return SIZE_MAX;
8087
8088 #ifdef CONFIG_SMP
8089         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8090         if (off == 0)
8091                 return SIZE_MAX;
8092 #endif
8093
8094         if (sq_offset)
8095                 *sq_offset = off;
8096
8097         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8098         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8099                 return SIZE_MAX;
8100
8101         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8102                 return SIZE_MAX;
8103
8104         return off;
8105 }
8106
8107 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8108 {
8109         int i, j;
8110
8111         if (!ctx->user_bufs)
8112                 return -ENXIO;
8113
8114         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8115                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8116
8117                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8118                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8119
8120                 if (imu->acct_pages)
8121                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8122                 kvfree(imu->bvec);
8123                 imu->nr_bvecs = 0;
8124         }
8125
8126         kfree(ctx->user_bufs);
8127         ctx->user_bufs = NULL;
8128         ctx->nr_user_bufs = 0;
8129         return 0;
8130 }
8131
8132 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8133                        void __user *arg, unsigned index)
8134 {
8135         struct iovec __user *src;
8136
8137 #ifdef CONFIG_COMPAT
8138         if (ctx->compat) {
8139                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8140                 struct compat_iovec ciov;
8141
8142                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8143                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8144                         return -EFAULT;
8145
8146                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8147                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8148                 return 0;
8149         }
8150 #endif
8151         src = (struct iovec __user *) arg;
8152         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8153                 return -EFAULT;
8154         return 0;
8155 }
8156
8157 /*
8158  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8159  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8160  * match that one.
8161  *
8162  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8163  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8164  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8165  */
8166 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8167                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8168 {
8169         int i, j;
8170
8171         /* check current page array */
8172         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8173                 if (!PageCompound(pages[i]))
8174                         continue;
8175                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8176                         return true;
8177         }
8178
8179         /* check previously registered pages */
8180         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8181                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8182
8183                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8184                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8185                                 continue;
8186                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8187                                 return true;
8188                 }
8189         }
8190
8191         return false;
8192 }
8193
8194 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8195                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8196                                  struct page **last_hpage)
8197 {
8198         int i, ret;
8199
8200         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8201                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8202                         imu->acct_pages++;
8203                 } else {
8204                         struct page *hpage;
8205
8206                         hpage = compound_head(pages[i]);
8207                         if (hpage == *last_hpage)
8208                                 continue;
8209                         *last_hpage = hpage;
8210                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8211                                 continue;
8212                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8213                 }
8214         }
8215
8216         if (!imu->acct_pages)
8217                 return 0;
8218
8219         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8220         if (ret)
8221                 imu->acct_pages = 0;
8222         return ret;
8223 }
8224
8225 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8226                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8227                                   struct page **last_hpage)
8228 {
8229         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8230         struct page **pages = NULL;
8231         unsigned long off, start, end, ubuf;
8232         size_t size;
8233         int ret, pret, nr_pages, i;
8234
8235         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8236         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8237         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8238         nr_pages = end - start;
8239
8240         ret = -ENOMEM;
8241
8242         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8243         if (!pages)
8244                 goto done;
8245
8246         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8247                               GFP_KERNEL);
8248         if (!vmas)
8249                 goto done;
8250
8251         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8252                                    GFP_KERNEL);
8253         if (!imu->bvec)
8254                 goto done;
8255
8256         ret = 0;
8257         mmap_read_lock(current->mm);
8258         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8259                               pages, vmas);
8260         if (pret == nr_pages) {
8261                 /* don't support file backed memory */
8262                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8263                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8264
8265                         if (vma->vm_file &&
8266                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8267                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8268                                 break;
8269                         }
8270                 }
8271         } else {
8272                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8273         }
8274         mmap_read_unlock(current->mm);
8275         if (ret) {
8276                 /*
8277                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8278                  * release any pages we did get
8279                  */
8280                 if (pret > 0)
8281                         unpin_user_pages(pages, pret);
8282                 kvfree(imu->bvec);
8283                 goto done;
8284         }
8285
8286         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8287         if (ret) {
8288                 unpin_user_pages(pages, pret);
8289                 kvfree(imu->bvec);
8290                 goto done;
8291         }
8292
8293         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8294         size = iov->iov_len;
8295         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8296                 size_t vec_len;
8297
8298                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8299                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8300                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8301                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8302                 off = 0;
8303                 size -= vec_len;
8304         }
8305         /* store original address for later verification */
8306         imu->ubuf = ubuf;
8307         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8308         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8309         ret = 0;
8310 done:
8311         kvfree(pages);
8312         kvfree(vmas);
8313         return ret;
8314 }
8315
8316 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8317 {
8318         if (ctx->user_bufs)
8319                 return -EBUSY;
8320         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8321                 return -EINVAL;
8322
8323         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8324                                         GFP_KERNEL);
8325         if (!ctx->user_bufs)
8326                 return -ENOMEM;
8327
8328         return 0;
8329 }
8330
8331 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8332 {
8333         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8334
8335         /*
8336          * Don't impose further limits on the size and buffer
8337          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8338          * submitted if they are wrong.
8339          */
8340         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8341                 return -EFAULT;
8342
8343         /* arbitrary limit, but we need something */
8344         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8345                 return -EFAULT;
8346
8347         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8348                 return -EOVERFLOW;
8349
8350         return 0;
8351 }
8352
8353 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8354                                    unsigned int nr_args)
8355 {
8356         int i, ret;
8357         struct iovec iov;
8358         struct page *last_hpage = NULL;
8359
8360         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8361         if (ret)
8362                 return ret;
8363
8364         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8365                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8366
8367                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8368                 if (ret)
8369                         break;
8370
8371                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8372                 if (ret)
8373                         break;
8374
8375                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8376                 if (ret)
8377                         break;
8378
8379                 ctx->nr_user_bufs++;
8380         }
8381
8382         if (ret)
8383                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8384
8385         return ret;
8386 }
8387
8388 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8389 {
8390         __s32 __user *fds = arg;
8391         int fd;
8392
8393         if (ctx->cq_ev_fd)
8394                 return -EBUSY;
8395
8396         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8397                 return -EFAULT;
8398
8399         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8400         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8401                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8402                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8403                 return ret;
8404         }
8405
8406         return 0;
8407 }
8408
8409 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8410 {
8411         if (ctx->cq_ev_fd) {
8412                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8413                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8414                 return 0;
8415         }
8416
8417         return -ENXIO;
8418 }
8419
8420 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8421 {
8422         struct io_buffer *buf;
8423         unsigned long index;
8424
8425         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8426                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8427 }
8428
8429 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8430 {
8431         struct io_kiocb *req, *nxt;
8432
8433         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8434                 if (tsk && req->task != tsk)
8435                         continue;
8436                 list_del(&req->compl.list);
8437                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8438         }
8439 }
8440
8441 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8442 {
8443         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8444         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8445
8446         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8447
8448         if (submit_state->free_reqs) {
8449                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8450                                      submit_state->reqs);
8451                 submit_state->free_reqs = 0;
8452         }
8453
8454         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8455         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8456         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8457 }
8458
8459 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8460 {
8461         io_sq_thread_finish(ctx);
8462         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8463
8464         if (ctx->mm_account) {
8465                 mmdrop(ctx->mm_account);
8466                 ctx->mm_account = NULL;
8467         }
8468
8469         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8470         io_sqe_files_unregister(ctx);
8471         if (ctx->rings)
8472                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8473         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8474         io_eventfd_unregister(ctx);
8475         io_destroy_buffers(ctx);
8476
8477         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8478         if (ctx->rsrc_node)
8479                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8480         if (ctx->rsrc_backup_node)
8481                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8482         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8483
8484         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8485         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8486
8487 #if defined(CONFIG_UNIX)
8488         if (ctx->ring_sock) {
8489                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8490                 sock_release(ctx->ring_sock);
8491         }
8492 #endif
8493
8494         io_mem_free(ctx->rings);
8495         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8496
8497         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8498         free_uid(ctx->user);
8499         io_req_caches_free(ctx);
8500         if (ctx->hash_map)
8501                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8502         kfree(ctx->cancel_hash);
8503         kfree(ctx);
8504 }
8505
8506 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8507 {
8508         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8509         __poll_t mask = 0;
8510
8511         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8512         /*
8513          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8514          * io_commit_cqring
8515          */
8516         smp_rmb();
8517         if (!io_sqring_full(ctx))
8518                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8519
8520         /*
8521          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8522          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8523          *      CPU0                    CPU1
8524          *      ----                    ----
8525          * lock(&ctx->uring_lock);
8526          *                              lock(&ep->mtx);
8527          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8528          * lock(&ep->mtx);
8529          *
8530          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8531          * pushs them to do the flush.
8532          */
8533         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8534                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8535
8536         return mask;
8537 }
8538
8539 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8540 {
8541         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8542
8543         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8544 }
8545
8546 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8547 {
8548         const struct cred *creds;
8549
8550         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8551         if (creds) {
8552                 put_cred(creds);
8553                 return 0;
8554         }
8555
8556         return -EINVAL;
8557 }
8558
8559 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8560 {
8561         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8562 }
8563
8564 struct io_tctx_exit {
8565         struct callback_head            task_work;
8566         struct completion               completion;
8567         struct io_ring_ctx              *ctx;
8568 };
8569
8570 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8571 {
8572         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8573         struct io_tctx_exit *work;
8574
8575         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8576         /*
8577          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8578          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8579          */
8580         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8581                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8582         complete(&work->completion);
8583 }
8584
8585 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8586 {
8587         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8588         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8589         struct io_tctx_exit exit;
8590         struct io_tctx_node *node;
8591         int ret;
8592
8593         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8594         if (ctx->sq_data) {
8595                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8596                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8597                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8598                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8599         }
8600
8601         /*
8602          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8603          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8604          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8605          * as nobody else will be looking for them.
8606          */
8607         do {
8608                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8609
8610                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8611         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8612
8613         /*
8614          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8615          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8616          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8617          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8618          */
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8621                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8622
8623                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8624                                         ctx_node);
8625                 exit.ctx = ctx;
8626                 init_completion(&exit.completion);
8627                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8628                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8629                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8630                         continue;
8631                 wake_up_process(node->task);
8632
8633                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8634                 wait_for_completion(&exit.completion);
8635                 cond_resched();
8636                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8637         }
8638         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8639         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8640         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8641
8642         io_ring_ctx_free(ctx);
8643 }
8644
8645 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8646 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8647                              struct files_struct *files)
8648 {
8649         struct io_kiocb *req, *tmp;
8650         int canceled = 0;
8651
8652         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8653         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8654                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8655                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8656                         canceled++;
8657                 }
8658         }
8659         if (canceled != 0)
8660                 io_commit_cqring(ctx);
8661         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8662         if (canceled != 0)
8663                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8664         return canceled != 0;
8665 }
8666
8667 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8668 {
8669         unsigned long index;
8670         struct creds *creds;
8671
8672         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8673         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8674         if (ctx->rings)
8675                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8676         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8677                 io_unregister_personality(ctx, index);
8678         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8679
8680         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8681         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8682
8683         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8684         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8685
8686         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8687         /*
8688          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8689          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8690          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8691          * over using system_wq.
8692          */
8693         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8694 }
8695
8696 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8697 {
8698         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8699
8700         file->private_data = NULL;
8701         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8702         return 0;
8703 }
8704
8705 struct io_task_cancel {
8706         struct task_struct *task;
8707         struct files_struct *files;
8708 };
8709
8710 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8711 {
8712         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8713         struct io_task_cancel *cancel = data;
8714         bool ret;
8715
8716         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8717                 unsigned long flags;
8718                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8719
8720                 /* protect against races with linked timeouts */
8721                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8722                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8723                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8724         } else {
8725                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8726         }
8727         return ret;
8728 }
8729
8730 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8731                                   struct task_struct *task,
8732                                   struct files_struct *files)
8733 {
8734         struct io_defer_entry *de;
8735         LIST_HEAD(list);
8736
8737         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8738         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8739                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8740                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8741                         break;
8742                 }
8743         }
8744         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8745         if (list_empty(&list))
8746                 return false;
8747
8748         while (!list_empty(&list)) {
8749                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8750                 list_del_init(&de->list);
8751                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8752                 kfree(de);
8753         }
8754         return true;
8755 }
8756
8757 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8758 {
8759         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8760
8761         return req->ctx == data;
8762 }
8763
8764 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8765 {
8766         struct io_tctx_node *node;
8767         enum io_wq_cancel cret;
8768         bool ret = false;
8769
8770         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8771         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8772                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8773
8774                 /*
8775                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8776                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8777                  */
8778                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8779                         continue;
8780                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8781                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8782         }
8783         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8784
8785         return ret;
8786 }
8787
8788 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8789                                          struct task_struct *task,
8790                                          struct files_struct *files)
8791 {
8792         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8793         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8794
8795         while (1) {
8796                 enum io_wq_cancel cret;
8797                 bool ret = false;
8798
8799                 if (!task) {
8800                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8801                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8802                         /*
8803                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8804                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8805                          */
8806                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8807                                                &cancel, true);
8808                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8809                 }
8810
8811                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8812                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8813                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8814                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8815                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8816                                 ret = true;
8817                         }
8818                 }
8819
8820                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8821                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8822                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8823                 ret |= io_run_task_work();
8824                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8825                 if (!ret)
8826                         break;
8827                 cond_resched();
8828         }
8829 }
8830
8831 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8832 {
8833         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8834         struct io_tctx_node *node;
8835         int ret;
8836
8837         if (unlikely(!tctx)) {
8838                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8839                 if (unlikely(ret))
8840                         return ret;
8841                 tctx = current->io_uring;
8842         }
8843         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8844                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8845                 if (!node)
8846                         return -ENOMEM;
8847                 node->ctx = ctx;
8848                 node->task = current;
8849
8850                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8851                                         node, GFP_KERNEL));
8852                 if (ret) {
8853                         kfree(node);
8854                         return ret;
8855                 }
8856
8857                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8858                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8859                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8860         }
8861         tctx->last = ctx;
8862         return 0;
8863 }
8864
8865 /*
8866  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8867  */
8868 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8869 {
8870         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8871
8872         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8873                 return 0;
8874         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8875 }
8876
8877 /*
8878  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8879  */
8880 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8881 {
8882         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8883         struct io_tctx_node *node;
8884
8885         if (!tctx)
8886                 return;
8887         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8888         if (!node)
8889                 return;
8890
8891         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8892         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8893
8894         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8895         list_del(&node->ctx_node);
8896         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8897
8898         if (tctx->last == node->ctx)
8899                 tctx->last = NULL;
8900         kfree(node);
8901 }
8902
8903 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8904 {
8905         struct io_tctx_node *node;
8906         unsigned long index;
8907
8908         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8909                 io_uring_del_task_file(index);
8910         if (tctx->io_wq) {
8911                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8912                 tctx->io_wq = NULL;
8913         }
8914 }
8915
8916 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
8917 {
8918         if (tracked)
8919                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
8920         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8921 }
8922
8923 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8924 {
8925         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8926         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8927         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8928
8929         if (sqd->thread)
8930                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8931         complete(&work->completion);
8932 }
8933
8934 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8935 {
8936         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8937         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8938         struct task_struct *task;
8939
8940         io_sq_thread_park(sqd);
8941         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8942         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8943         task = sqd->thread;
8944         if (task) {
8945                 init_completion(&work.completion);
8946                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8947                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8948                 wake_up_process(task);
8949         }
8950         io_sq_thread_unpark(sqd);
8951
8952         if (task)
8953                 wait_for_completion(&work.completion);
8954 }
8955
8956 static void io_uring_try_cancel(struct files_struct *files)
8957 {
8958         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8959         struct io_tctx_node *node;
8960         unsigned long index;
8961
8962         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8963                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8964
8965                 if (ctx->sq_data) {
8966                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8967                         continue;
8968                 }
8969                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, files);
8970         }
8971 }
8972
8973 /* should only be called by SQPOLL task */
8974 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8975 {
8976         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8977         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8978         s64 inflight;
8979         DEFINE_WAIT(wait);
8980
8981         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8982
8983         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8984         do {
8985                 /* read completions before cancelations */
8986                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
8987                 if (!inflight)
8988                         break;
8989                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8990
8991                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8992                 /*
8993                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8994                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8995                  * prepare_to_wait().
8996                  */
8997                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, false))
8998                         schedule();
8999                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9000         } while (1);
9001         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9002 }
9003
9004 /*
9005  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9006  * requests.
9007  */
9008 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9009 {
9010         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9011         DEFINE_WAIT(wait);
9012         s64 inflight;
9013
9014         /* make sure overflow events are dropped */
9015         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9016         io_uring_try_cancel(files);
9017
9018         do {
9019                 /* read completions before cancelations */
9020                 inflight = tctx_inflight(tctx, !!files);
9021                 if (!inflight)
9022                         break;
9023                 io_uring_try_cancel(files);
9024                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9025
9026                 /*
9027                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9028                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9029                  * prepare_to_wait().
9030                  */
9031                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !!files))
9032                         schedule();
9033                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9034         } while (1);
9035         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9036
9037         io_uring_clean_tctx(tctx);
9038         if (!files) {
9039                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9040                 __io_uring_free(current);
9041         }
9042 }
9043
9044 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9045                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9046 {
9047         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9048         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9049         struct page *page;
9050         void *ptr;
9051
9052         switch (offset) {
9053         case IORING_OFF_SQ_RING:
9054         case IORING_OFF_CQ_RING:
9055                 ptr = ctx->rings;
9056                 break;
9057         case IORING_OFF_SQES:
9058                 ptr = ctx->sq_sqes;
9059                 break;
9060         default:
9061                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9062         }
9063
9064         page = virt_to_head_page(ptr);
9065         if (sz > page_size(page))
9066                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9067
9068         return ptr;
9069 }
9070
9071 #ifdef CONFIG_MMU
9072
9073 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9074 {
9075         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9076         unsigned long pfn;
9077         void *ptr;
9078
9079         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9080         if (IS_ERR(ptr))
9081                 return PTR_ERR(ptr);
9082
9083         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9084         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9085 }
9086
9087 #else /* !CONFIG_MMU */
9088
9089 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9090 {
9091         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9092 }
9093
9094 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9095 {
9096         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9097 }
9098
9099 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9100         unsigned long addr, unsigned long len,
9101         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9102 {
9103         void *ptr;
9104
9105         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9106         if (IS_ERR(ptr))
9107                 return PTR_ERR(ptr);
9108
9109         return (unsigned long) ptr;
9110 }
9111
9112 #endif /* !CONFIG_MMU */
9113
9114 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9115 {
9116         DEFINE_WAIT(wait);
9117
9118         do {
9119                 if (!io_sqring_full(ctx))
9120                         break;
9121                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9122
9123                 if (!io_sqring_full(ctx))
9124                         break;
9125                 schedule();
9126         } while (!signal_pending(current));
9127
9128         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9129         return 0;
9130 }
9131
9132 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9133                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9134                           const sigset_t __user **sig)
9135 {
9136         struct io_uring_getevents_arg arg;
9137
9138         /*
9139          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9140          * is just a pointer to the sigset_t.
9141          */
9142         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9143                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9144                 *ts = NULL;
9145                 return 0;
9146         }
9147
9148         /*
9149          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9150          * timespec and sigset_t pointers if good.
9151          */
9152         if (*argsz != sizeof(arg))
9153                 return -EINVAL;
9154         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9155                 return -EFAULT;
9156         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9157         *argsz = arg.sigmask_sz;
9158         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9159         return 0;
9160 }
9161
9162 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9163                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9164                 size_t, argsz)
9165 {
9166         struct io_ring_ctx *ctx;
9167         int submitted = 0;
9168         struct fd f;
9169         long ret;
9170
9171         io_run_task_work();
9172
9173         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9174                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9175                 return -EINVAL;
9176
9177         f = fdget(fd);
9178         if (unlikely(!f.file))
9179                 return -EBADF;
9180
9181         ret = -EOPNOTSUPP;
9182         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9183                 goto out_fput;
9184
9185         ret = -ENXIO;
9186         ctx = f.file->private_data;
9187         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9188                 goto out_fput;
9189
9190         ret = -EBADFD;
9191         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9192                 goto out;
9193
9194         /*
9195          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9196          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9197          * we were asked to.
9198          */
9199         ret = 0;
9200         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9201                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9202
9203                 ret = -EOWNERDEAD;
9204                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9205                         goto out;
9206                 }
9207                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9208                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9209                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9210                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9211                         if (ret)
9212                                 goto out;
9213                 }
9214                 submitted = to_submit;
9215         } else if (to_submit) {
9216                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9217                 if (unlikely(ret))
9218                         goto out;
9219                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9220                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9221                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9222
9223                 if (submitted != to_submit)
9224                         goto out;
9225         }
9226         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9227                 const sigset_t __user *sig;
9228                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9229
9230                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9231                 if (unlikely(ret))
9232                         goto out;
9233
9234                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9235
9236                 /*
9237                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9238                  * space applications don't need to do io completion events
9239                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9240                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9241                  */
9242                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9243                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9244                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9245                 } else {
9246                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9247                 }
9248         }
9249
9250 out:
9251         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9252 out_fput:
9253         fdput(f);
9254         return submitted ? submitted : ret;
9255 }
9256
9257 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9258 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9259                 const struct cred *cred)
9260 {
9261         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9262         struct group_info *gi;
9263         kernel_cap_t cap;
9264         unsigned __capi;
9265         int g;
9266
9267         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9268         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9269         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9270         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9272         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9273         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9274         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9275         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9276         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9277         gi = cred->group_info;
9278         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9279                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9280                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9281         }
9282         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9283         cap = cred->cap_effective;
9284         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9285                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9286         seq_putc(m, '\n');
9287         return 0;
9288 }
9289
9290 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9291 {
9292         struct io_sq_data *sq = NULL;
9293         bool has_lock;
9294         int i;
9295
9296         /*
9297          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9298          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9299          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9300          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9301          */
9302         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9303
9304         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9305                 sq = ctx->sq_data;
9306                 if (!sq->thread)
9307                         sq = NULL;
9308         }
9309
9310         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9311         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9312         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9313         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9314                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9315
9316                 if (f)
9317                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9318                 else
9319                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9320         }
9321         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9322         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9323                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9324                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9325
9326                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9327         }
9328         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9329                 unsigned long index;
9330                 const struct cred *cred;
9331
9332                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9333                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9334                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9335         }
9336         seq_printf(m, "PollList:\n");
9337         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9338         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9339                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9340                 struct io_kiocb *req;
9341
9342                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9343                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9344                                         req->task->task_works != NULL);
9345         }
9346         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9347         if (has_lock)
9348                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9349 }
9350
9351 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9352 {
9353         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9354
9355         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9356                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9357                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9358         }
9359 }
9360 #endif
9361
9362 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9363         .release        = io_uring_release,
9364         .mmap           = io_uring_mmap,
9365 #ifndef CONFIG_MMU
9366         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9367         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9368 #endif
9369         .poll           = io_uring_poll,
9370         .fasync         = io_uring_fasync,
9371 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9372         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9373 #endif
9374 };
9375
9376 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9377                                   struct io_uring_params *p)
9378 {
9379         struct io_rings *rings;
9380         size_t size, sq_array_offset;
9381
9382         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9383         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9384         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9385
9386         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9387         if (size == SIZE_MAX)
9388                 return -EOVERFLOW;
9389
9390         rings = io_mem_alloc(size);
9391         if (!rings)
9392                 return -ENOMEM;
9393
9394         ctx->rings = rings;
9395         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9396         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9397         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9398         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9399         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9400         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9401         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9402
9403         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9404         if (size == SIZE_MAX) {
9405                 io_mem_free(ctx->rings);
9406                 ctx->rings = NULL;
9407                 return -EOVERFLOW;
9408         }
9409
9410         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9411         if (!ctx->sq_sqes) {
9412                 io_mem_free(ctx->rings);
9413                 ctx->rings = NULL;
9414                 return -ENOMEM;
9415         }
9416
9417         return 0;
9418 }
9419
9420 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9421 {
9422         int ret, fd;
9423
9424         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9425         if (fd < 0)
9426                 return fd;
9427
9428         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9429         if (ret) {
9430                 put_unused_fd(fd);
9431                 return ret;
9432         }
9433         fd_install(fd, file);
9434         return fd;
9435 }
9436
9437 /*
9438  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9439  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9440  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9441  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9442  */
9443 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9444 {
9445         struct file *file;
9446 #if defined(CONFIG_UNIX)
9447         int ret;
9448
9449         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9450                                 &ctx->ring_sock);
9451         if (ret)
9452                 return ERR_PTR(ret);
9453 #endif
9454
9455         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9456                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9457 #if defined(CONFIG_UNIX)
9458         if (IS_ERR(file)) {
9459                 sock_release(ctx->ring_sock);
9460                 ctx->ring_sock = NULL;
9461         } else {
9462                 ctx->ring_sock->file = file;
9463         }
9464 #endif
9465         return file;
9466 }
9467
9468 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9469                            struct io_uring_params __user *params)
9470 {
9471         struct io_ring_ctx *ctx;
9472         struct file *file;
9473         int ret;
9474
9475         if (!entries)
9476                 return -EINVAL;
9477         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9478                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9479                         return -EINVAL;
9480                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9481         }
9482
9483         /*
9484          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9485          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9486          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9487          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9488          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9489          * of CQ ring entries manually.
9490          */
9491         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9492         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9493                 /*
9494                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9495                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9496                  * any cq vs sq ring sizing.
9497                  */
9498                 if (!p->cq_entries)
9499                         return -EINVAL;
9500                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9501                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9502                                 return -EINVAL;
9503                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9504                 }
9505                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9506                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9507                         return -EINVAL;
9508         } else {
9509                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9510         }
9511
9512         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9513         if (!ctx)
9514                 return -ENOMEM;
9515         ctx->compat = in_compat_syscall();
9516         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9517                 ctx->user = get_uid(current_user());
9518
9519         /*
9520          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9521          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9522          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9523          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9524          */
9525         mmgrab(current->mm);
9526         ctx->mm_account = current->mm;
9527
9528         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9529         if (ret)
9530                 goto err;
9531
9532         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9533         if (ret)
9534                 goto err;
9535
9536         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9537         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9538         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9539         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9540         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9541         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9542         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9543         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9544
9545         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9546         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9547         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9548         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9549         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9550         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9551         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9552         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9553
9554         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9555                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9556                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9557                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9558                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9559
9560         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9561                 ret = -EFAULT;
9562                 goto err;
9563         }
9564
9565         file = io_uring_get_file(ctx);
9566         if (IS_ERR(file)) {
9567                 ret = PTR_ERR(file);
9568                 goto err;
9569         }
9570
9571         /*
9572          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9573          * having closed it before we finish setup
9574          */
9575         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9576         if (ret < 0) {
9577                 /* fput will clean it up */
9578                 fput(file);
9579                 return ret;
9580         }
9581
9582         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9583         return ret;
9584 err:
9585         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9586         return ret;
9587 }
9588
9589 /*
9590  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9591  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9592  * params structure passed in.
9593  */
9594 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9595 {
9596         struct io_uring_params p;
9597         int i;
9598
9599         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9600                 return -EFAULT;
9601         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9602                 if (p.resv[i])
9603                         return -EINVAL;
9604         }
9605
9606         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9607                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9608                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9609                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9610                 return -EINVAL;
9611
9612         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9613 }
9614
9615 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9616                 struct io_uring_params __user *, params)
9617 {
9618         return io_uring_setup(entries, params);
9619 }
9620
9621 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9622 {
9623         struct io_uring_probe *p;
9624         size_t size;
9625         int i, ret;
9626
9627         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9628         if (size == SIZE_MAX)
9629                 return -EOVERFLOW;
9630         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9631         if (!p)
9632                 return -ENOMEM;
9633
9634         ret = -EFAULT;
9635         if (copy_from_user(p, arg, size))
9636                 goto out;
9637         ret = -EINVAL;
9638         if (memchr_inv(p, 0, size))
9639                 goto out;
9640
9641         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9642         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9643                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9644
9645         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9646                 p->ops[i].op = i;
9647                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9648                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9649         }
9650         p->ops_len = i;
9651
9652         ret = 0;
9653         if (copy_to_user(arg, p, size))
9654                 ret = -EFAULT;
9655 out:
9656         kfree(p);
9657         return ret;
9658 }
9659
9660 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9661 {
9662         const struct cred *creds;
9663         u32 id;
9664         int ret;
9665
9666         creds = get_current_cred();
9667
9668         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9669                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9670         if (!ret)
9671                 return id;
9672         put_cred(creds);
9673         return ret;
9674 }
9675
9676 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9677                                     unsigned int nr_args)
9678 {
9679         struct io_uring_restriction *res;
9680         size_t size;
9681         int i, ret;
9682
9683         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9684         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9685                 return -EBADFD;
9686
9687         /* We allow only a single restrictions registration */
9688         if (ctx->restrictions.registered)
9689                 return -EBUSY;
9690
9691         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9692                 return -EINVAL;
9693
9694         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9695         if (size == SIZE_MAX)
9696                 return -EOVERFLOW;
9697
9698         res = memdup_user(arg, size);
9699         if (IS_ERR(res))
9700                 return PTR_ERR(res);
9701
9702         ret = 0;
9703
9704         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9705                 switch (res[i].opcode) {
9706                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9707                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9708                                 ret = -EINVAL;
9709                                 goto out;
9710                         }
9711
9712                         __set_bit(res[i].register_op,
9713                                   ctx->restrictions.register_op);
9714                         break;
9715                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9716                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9717                                 ret = -EINVAL;
9718                                 goto out;
9719                         }
9720
9721                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9722                         break;
9723                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9724                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9725                         break;
9726                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9727                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9728                         break;
9729                 default:
9730                         ret = -EINVAL;
9731                         goto out;
9732                 }
9733         }
9734
9735 out:
9736         /* Reset all restrictions if an error happened */
9737         if (ret != 0)
9738                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9739         else
9740                 ctx->restrictions.registered = true;
9741
9742         kfree(res);
9743         return ret;
9744 }
9745
9746 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9747 {
9748         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9749                 return -EBADFD;
9750
9751         if (ctx->restrictions.registered)
9752                 ctx->restricted = 1;
9753
9754         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9755         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9756                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9757         return 0;
9758 }
9759
9760 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9761 {
9762         switch (op) {
9763         case IORING_REGISTER_FILES:
9764         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9765         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9766         case IORING_REGISTER_PROBE:
9767         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9768         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9769                 return false;
9770         default:
9771                 return true;
9772         }
9773 }
9774
9775 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9776                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9777         __releases(ctx->uring_lock)
9778         __acquires(ctx->uring_lock)
9779 {
9780         int ret;
9781
9782         /*
9783          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9784          * someone else killed the ctx or is already going through
9785          * io_uring_register().
9786          */
9787         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9788                 return -ENXIO;
9789
9790         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9791                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9792
9793                 /*
9794                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9795                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9796                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9797                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9798                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9799                  * after we've killed the percpu ref.
9800                  */
9801                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9802                 do {
9803                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9804                         if (!ret)
9805                                 break;
9806                         ret = io_run_task_work_sig();
9807                         if (ret < 0)
9808                                 break;
9809                 } while (1);
9810
9811                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9812
9813                 if (ret) {
9814                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9815                         goto out_quiesce;
9816                 }
9817         }
9818
9819         if (ctx->restricted) {
9820                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9821                         ret = -EINVAL;
9822                         goto out;
9823                 }
9824
9825                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9826                         ret = -EACCES;
9827                         goto out;
9828                 }
9829         }
9830
9831         switch (opcode) {
9832         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9833                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9834                 break;
9835         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9836                 ret = -EINVAL;
9837                 if (arg || nr_args)
9838                         break;
9839                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9840                 break;
9841         case IORING_REGISTER_FILES:
9842                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9843                 break;
9844         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9845                 ret = -EINVAL;
9846                 if (arg || nr_args)
9847                         break;
9848                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9849                 break;
9850         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9851                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9852                 break;
9853         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9854         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9855                 ret = -EINVAL;
9856                 if (nr_args != 1)
9857                         break;
9858                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9859                 if (ret)
9860                         break;
9861                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9862                         ctx->eventfd_async = 1;
9863                 else
9864                         ctx->eventfd_async = 0;
9865                 break;
9866         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9867                 ret = -EINVAL;
9868                 if (arg || nr_args)
9869                         break;
9870                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9871                 break;
9872         case IORING_REGISTER_PROBE:
9873                 ret = -EINVAL;
9874                 if (!arg || nr_args > 256)
9875                         break;
9876                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9877                 break;
9878         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9879                 ret = -EINVAL;
9880                 if (arg || nr_args)
9881                         break;
9882                 ret = io_register_personality(ctx);
9883                 break;
9884         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9885                 ret = -EINVAL;
9886                 if (arg)
9887                         break;
9888                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9889                 break;
9890         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9891                 ret = -EINVAL;
9892                 if (arg || nr_args)
9893                         break;
9894                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9895                 break;
9896         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9897                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9898                 break;
9899         default:
9900                 ret = -EINVAL;
9901                 break;
9902         }
9903
9904 out:
9905         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9906                 /* bring the ctx back to life */
9907                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9908 out_quiesce:
9909                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9910         }
9911         return ret;
9912 }
9913
9914 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9915                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9916 {
9917         struct io_ring_ctx *ctx;
9918         long ret = -EBADF;
9919         struct fd f;
9920
9921         f = fdget(fd);
9922         if (!f.file)
9923                 return -EBADF;
9924
9925         ret = -EOPNOTSUPP;
9926         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9927                 goto out_fput;
9928
9929         ctx = f.file->private_data;
9930
9931         io_run_task_work();
9932
9933         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9934         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9935         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9936         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9937                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9938 out_fput:
9939         fdput(f);
9940         return ret;
9941 }
9942
9943 static int __init io_uring_init(void)
9944 {
9945 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9946         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9947         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9948 } while (0)
9949
9950 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9951         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9952         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9981
9982         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9983         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9984         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9985                                 SLAB_ACCOUNT);
9986         return 0;
9987 };
9988 __initcall(io_uring_init);