fs/io_uring.c

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