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_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 106
 107 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 108
 109 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 110                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 111                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 112
 113 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 114
 115 struct io_uring {
 116         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 117         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 118 };
 119
 120 /*
 121  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 122  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 123  *
 124  * The offsets to the member fields are published through struct
 125  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 126  */
 127 struct io_rings {
 128         /*
 129          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 130          * masked to get valid indices.
 131          *
 132          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 133          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 134          * cq ring.
 135          */
 136         struct io_uring         sq, cq;
 137         /*
 138          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 139          * ring_entries - 1)
 140          */
 141         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 142         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 143         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 144         /*
 145          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 146          * invalid index stored in array
 147          *
 148          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 149          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 150          * cached value).
 151          *
 152          * After a new SQ head value was read by the application this
 153          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 154          * the new SQ head (and possibly more).
 155          */
 156         u32                     sq_dropped;
 157         /*
 158          * Runtime SQ flags
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application.
 162          *
 163          * The application needs a full memory barrier before checking
 164          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 165          */
 166         u32                     sq_flags;
 167         /*
 168          * Runtime CQ flags
 169          *
 170          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 171          * kernel.
 172          */
 173         u32                     cq_flags;
 174         /*
 175          * Number of completion events lost because the queue was full;
 176          * this should be avoided by the application by making sure
 177          * there are not more requests pending than there is space in
 178          * the completion queue.
 179          *
 180          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 181          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 182          * cached value).
 183          *
 184          * As completion events come in out of order this counter is not
 185          * ordered with any other data.
 186          */
 187         u32                     cq_overflow;
 188         /*
 189          * Ring buffer of completion events.
 190          *
 191          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 192          * produced, so the application is allowed to modify pending
 193          * entries.
 194          */
 195         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 196 };
 197
 198 enum io_uring_cmd_flags {
 199         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 200         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 201 };
 202
 203 struct io_mapped_ubuf {
 204         u64             ubuf;
 205         u64             ubuf_end;
 206         unsigned int    nr_bvecs;
 207         unsigned long   acct_pages;
 208         struct bio_vec  bvec[];
 209 };
 210
 211 struct io_ring_ctx;
 212
 213 struct io_overflow_cqe {
 214         struct io_uring_cqe cqe;
 215         struct list_head list;
 216 };
 217
 218 struct io_fixed_file {
 219         /* file * with additional FFS_* flags */
 220         unsigned long file_ptr;
 221 };
 222
 223 struct io_rsrc_put {
 224         struct list_head list;
 225         u64 tag;
 226         union {
 227                 void *rsrc;
 228                 struct file *file;
 229                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 230         };
 231 };
 232
 233 struct io_file_table {
 234         /* two level table */
 235         struct io_fixed_file **files;
 236 };
 237
 238 struct io_rsrc_node {
 239         struct percpu_ref               refs;
 240         struct list_head                node;
 241         struct list_head                rsrc_list;
 242         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 243         struct llist_node               llist;
 244         bool                            done;
 245 };
 246
 247 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 248
 249 struct io_rsrc_data {
 250         struct io_ring_ctx              *ctx;
 251
 252         u64                             **tags;
 253         unsigned int                    nr;
 254         rsrc_put_fn                     *do_put;
 255         atomic_t                        refs;
 256         struct completion               done;
 257         bool                            quiesce;
 258 };
 259
 260 struct io_buffer {
 261         struct list_head list;
 262         __u64 addr;
 263         __u32 len;
 264         __u16 bid;
 265 };
 266
 267 struct io_restriction {
 268         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 269         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 270         u8 sqe_flags_allowed;
 271         u8 sqe_flags_required;
 272         bool registered;
 273 };
 274
 275 enum {
 276         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 277         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 278 };
 279
 280 struct io_sq_data {
 281         refcount_t              refs;
 282         atomic_t                park_pending;
 283         struct mutex            lock;
 284
 285         /* ctx's that are using this sqd */
 286         struct list_head        ctx_list;
 287
 288         struct task_struct      *thread;
 289         struct wait_queue_head  wait;
 290
 291         unsigned                sq_thread_idle;
 292         int                     sq_cpu;
 293         pid_t                   task_pid;
 294         pid_t                   task_tgid;
 295
 296         unsigned long           state;
 297         struct completion       exited;
 298 };
 299
 300 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 301 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 302 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 303 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 304
 305 struct io_comp_state {
 306         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 307         unsigned int            nr;
 308         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 309         struct list_head        free_list;
 310 };
 311
 312 struct io_submit_link {
 313         struct io_kiocb         *head;
 314         struct io_kiocb         *last;
 315 };
 316
 317 struct io_submit_state {
 318         struct blk_plug         plug;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         /*
 322          * io_kiocb alloc cache
 323          */
 324         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 325         unsigned int            free_reqs;
 326
 327         bool                    plug_started;
 328
 329         /*
 330          * Batch completion logic
 331          */
 332         struct io_comp_state    comp;
 333
 334         /*
 335          * File reference cache
 336          */
 337         struct file             *file;
 338         unsigned int            fd;
 339         unsigned int            file_refs;
 340         unsigned int            ios_left;
 341 };
 342
 343 struct io_ring_ctx {
 344         /* const or read-mostly hot data */
 345         struct {
 346                 struct percpu_ref       refs;
 347
 348                 struct io_rings         *rings;
 349                 unsigned int            flags;
 350                 unsigned int            compat: 1;
 351                 unsigned int            drain_next: 1;
 352                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 353                 unsigned int            restricted: 1;
 354                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 355                 unsigned int            drain_active: 1;
 356         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 357
 358         /* submission data */
 359         struct {
 360                 struct mutex            uring_lock;
 361
 362                 /*
 363                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 364                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 365                  *
 366                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 367                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 368                  * the queue when needed.
 369                  *
 370                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 371                  * array.
 372                  */
 373                 u32                     *sq_array;
 374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 375                 unsigned                cached_sq_head;
 376                 unsigned                sq_entries;
 377                 struct list_head        defer_list;
 378
 379                 /*
 380                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 381                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 382                  */
 383                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 384                 struct io_file_table    file_table;
 385                 unsigned                nr_user_files;
 386                 unsigned                nr_user_bufs;
 387                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 388
 389                 struct io_submit_state  submit_state;
 390                 struct list_head        timeout_list;
 391                 struct list_head        cq_overflow_list;
 392                 struct xarray           io_buffers;
 393                 struct xarray           personalities;
 394                 u32                     pers_next;
 395                 unsigned                sq_thread_idle;
 396         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 397
 398         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 399         struct list_head        locked_free_list;
 400         unsigned int            locked_free_nr;
 401
 402         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 403         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 404
 405         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 406         struct list_head        sqd_list;
 407
 408         unsigned long           check_cq_overflow;
 409
 410         struct {
 411                 unsigned                cached_cq_tail;
 412                 unsigned                cq_entries;
 413                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 414                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 415                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 416                 unsigned                cq_extra;
 417                 atomic_t                cq_timeouts;
 418                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 419                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 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         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 436
 437         struct io_restriction           restrictions;
 438
 439         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 440         struct {
 441                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 442                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 443                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 444                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 445
 446                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 447                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 448                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 449                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 450         };
 451
 452         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 453         struct {
 454                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 455                         struct socket           *ring_sock;
 456                 #endif
 457                 /* hashed buffered write serialization */
 458                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 459
 460                 /* Only used for accounting purposes */
 461                 struct user_struct              *user;
 462                 struct mm_struct                *mm_account;
 463
 464                 /* ctx exit and cancelation */
 465                 struct callback_head            *exit_task_work;
 466                 struct work_struct              exit_work;
 467                 struct list_head                tctx_list;
 468                 struct completion               ref_comp;
 469         };
 470 };
 471
 472 struct io_uring_task {
 473         /* submission side */
 474         int                     cached_refs;
 475         struct xarray           xa;
 476         struct wait_queue_head  wait;
 477         const struct io_ring_ctx *last;
 478         struct io_wq            *io_wq;
 479         struct percpu_counter   inflight;
 480         atomic_t                inflight_tracked;
 481         atomic_t                in_idle;
 482
 483         spinlock_t              task_lock;
 484         struct io_wq_work_list  task_list;
 485         unsigned long           task_state;
 486         struct callback_head    task_work;
 487 };
 488
 489 /*
 490  * First field must be the file pointer in all the
 491  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 492  */
 493 struct io_poll_iocb {
 494         struct file                     *file;
 495         struct wait_queue_head          *head;
 496         __poll_t                        events;
 497         bool                            done;
 498         bool                            canceled;
 499         struct wait_queue_entry         wait;
 500 };
 501
 502 struct io_poll_update {
 503         struct file                     *file;
 504         u64                             old_user_data;
 505         u64                             new_user_data;
 506         __poll_t                        events;
 507         bool                            update_events;
 508         bool                            update_user_data;
 509 };
 510
 511 struct io_close {
 512         struct file                     *file;
 513         int                             fd;
 514 };
 515
 516 struct io_timeout_data {
 517         struct io_kiocb                 *req;
 518         struct hrtimer                  timer;
 519         struct timespec64               ts;
 520         enum hrtimer_mode               mode;
 521 };
 522
 523 struct io_accept {
 524         struct file                     *file;
 525         struct sockaddr __user          *addr;
 526         int __user                      *addr_len;
 527         int                             flags;
 528         unsigned long                   nofile;
 529 };
 530
 531 struct io_sync {
 532         struct file                     *file;
 533         loff_t                          len;
 534         loff_t                          off;
 535         int                             flags;
 536         int                             mode;
 537 };
 538
 539 struct io_cancel {
 540         struct file                     *file;
 541         u64                             addr;
 542 };
 543
 544 struct io_timeout {
 545         struct file                     *file;
 546         u32                             off;
 547         u32                             target_seq;
 548         struct list_head                list;
 549         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 550         struct io_kiocb                 *head;
 551 };
 552
 553 struct io_timeout_rem {
 554         struct file                     *file;
 555         u64                             addr;
 556
 557         /* timeout update */
 558         struct timespec64               ts;
 559         u32                             flags;
 560 };
 561
 562 struct io_rw {
 563         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 564         struct kiocb                    kiocb;
 565         u64                             addr;
 566         u64                             len;
 567 };
 568
 569 struct io_connect {
 570         struct file                     *file;
 571         struct sockaddr __user          *addr;
 572         int                             addr_len;
 573 };
 574
 575 struct io_sr_msg {
 576         struct file                     *file;
 577         union {
 578                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 579                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 580                 void __user                     *buf;
 581         };
 582         int                             msg_flags;
 583         int                             bgid;
 584         size_t                          len;
 585         struct io_buffer                *kbuf;
 586 };
 587
 588 struct io_open {
 589         struct file                     *file;
 590         int                             dfd;
 591         struct filename                 *filename;
 592         struct open_how                 how;
 593         unsigned long                   nofile;
 594 };
 595
 596 struct io_rsrc_update {
 597         struct file                     *file;
 598         u64                             arg;
 599         u32                             nr_args;
 600         u32                             offset;
 601 };
 602
 603 struct io_fadvise {
 604         struct file                     *file;
 605         u64                             offset;
 606         u32                             len;
 607         u32                             advice;
 608 };
 609
 610 struct io_madvise {
 611         struct file                     *file;
 612         u64                             addr;
 613         u32                             len;
 614         u32                             advice;
 615 };
 616
 617 struct io_epoll {
 618         struct file                     *file;
 619         int                             epfd;
 620         int                             op;
 621         int                             fd;
 622         struct epoll_event              event;
 623 };
 624
 625 struct io_splice {
 626         struct file                     *file_out;
 627         struct file                     *file_in;
 628         loff_t                          off_out;
 629         loff_t                          off_in;
 630         u64                             len;
 631         unsigned int                    flags;
 632 };
 633
 634 struct io_provide_buf {
 635         struct file                     *file;
 636         __u64                           addr;
 637         __u32                           len;
 638         __u32                           bgid;
 639         __u16                           nbufs;
 640         __u16                           bid;
 641 };
 642
 643 struct io_statx {
 644         struct file                     *file;
 645         int                             dfd;
 646         unsigned int                    mask;
 647         unsigned int                    flags;
 648         const char __user               *filename;
 649         struct statx __user             *buffer;
 650 };
 651
 652 struct io_shutdown {
 653         struct file                     *file;
 654         int                             how;
 655 };
 656
 657 struct io_rename {
 658         struct file                     *file;
 659         int                             old_dfd;
 660         int                             new_dfd;
 661         struct filename                 *oldpath;
 662         struct filename                 *newpath;
 663         int                             flags;
 664 };
 665
 666 struct io_unlink {
 667         struct file                     *file;
 668         int                             dfd;
 669         int                             flags;
 670         struct filename                 *filename;
 671 };
 672
 673 struct io_completion {
 674         struct file                     *file;
 675         struct list_head                list;
 676         u32                             cflags;
 677 };
 678
 679 struct io_async_connect {
 680         struct sockaddr_storage         address;
 681 };
 682
 683 struct io_async_msghdr {
 684         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 685         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 686         struct iovec                    *free_iov;
 687         struct sockaddr __user          *uaddr;
 688         struct msghdr                   msg;
 689         struct sockaddr_storage         addr;
 690 };
 691
 692 struct io_async_rw {
 693         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 694         const struct iovec              *free_iovec;
 695         struct iov_iter                 iter;
 696         size_t                          bytes_done;
 697         struct wait_page_queue          wpq;
 698 };
 699
 700 enum {
 701         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 702         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 703         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 704         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 705         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 706         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 707
 708         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 709         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 710         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 711         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 712         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 713         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 714         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 715         REQ_F_POLLED_BIT,
 716         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 717         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 718         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 719         REQ_F_REISSUE_BIT,
 720         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 721         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 722         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 723         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 724         REQ_F_ISREG_BIT,
 725
 726         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 727         __REQ_F_LAST_BIT,
 728 };
 729
 730 enum {
 731         /* ctx owns file */
 732         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 733         /* drain existing IO first */
 734         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 735         /* linked sqes */
 736         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 737         /* doesn't sever on completion < 0 */
 738         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 739         /* IOSQE_ASYNC */
 740         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 741         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 742         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 743
 744         /* fail rest of links */
 745         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 746         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 747         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 748         /* read/write uses file position */
 749         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 750         /* must not punt to workers */
 751         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 752         /* has or had linked timeout */
 753         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 754         /* needs cleanup */
 755         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 756         /* already went through poll handler */
 757         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 758         /* buffer already selected */
 759         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 760         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 761         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 762         /* completion is deferred through io_comp_state */
 763         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 764         /* caller should reissue async */
 765         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 766         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 767         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 768         /* supports async reads */
 769         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 770         /* supports async writes */
 771         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 772         /* regular file */
 773         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 774 };
 775
 776 struct async_poll {
 777         struct io_poll_iocb     poll;
 778         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 779 };
 780
 781 struct io_task_work {
 782         struct io_wq_work_node  node;
 783         task_work_func_t        func;
 784 };
 785
 786 enum {
 787         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 788         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 789 };
 790
 791 /*
 792  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 793  * as the first entry in their struct definition. So you can
 794  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 795  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 796  */
 797 struct io_kiocb {
 798         union {
 799                 struct file             *file;
 800                 struct io_rw            rw;
 801                 struct io_poll_iocb     poll;
 802                 struct io_poll_update   poll_update;
 803                 struct io_accept        accept;
 804                 struct io_sync          sync;
 805                 struct io_cancel        cancel;
 806                 struct io_timeout       timeout;
 807                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 808                 struct io_connect       connect;
 809                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 810                 struct io_open          open;
 811                 struct io_close         close;
 812                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 813                 struct io_fadvise       fadvise;
 814                 struct io_madvise       madvise;
 815                 struct io_epoll         epoll;
 816                 struct io_splice        splice;
 817                 struct io_provide_buf   pbuf;
 818                 struct io_statx         statx;
 819                 struct io_shutdown      shutdown;
 820                 struct io_rename        rename;
 821                 struct io_unlink        unlink;
 822                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 823                 struct io_completion    compl;
 824         };
 825
 826         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 827         void                            *async_data;
 828         u8                              opcode;
 829         /* polled IO has completed */
 830         u8                              iopoll_completed;
 831
 832         u16                             buf_index;
 833         u32                             result;
 834
 835         struct io_ring_ctx              *ctx;
 836         unsigned int                    flags;
 837         atomic_t                        refs;
 838         struct task_struct              *task;
 839         u64                             user_data;
 840
 841         struct io_kiocb                 *link;
 842         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 843
 844         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 845         struct list_head                inflight_entry;
 846         union {
 847                 struct io_task_work     io_task_work;
 848                 struct callback_head    task_work;
 849         };
 850         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 851         struct hlist_node               hash_node;
 852         struct async_poll               *apoll;
 853         struct io_wq_work               work;
 854         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 855         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 856 };
 857
 858 struct io_tctx_node {
 859         struct list_head        ctx_node;
 860         struct task_struct      *task;
 861         struct io_ring_ctx      *ctx;
 862 };
 863
 864 struct io_defer_entry {
 865         struct list_head        list;
 866         struct io_kiocb         *req;
 867         u32                     seq;
 868 };
 869
 870 struct io_op_def {
 871         /* needs req->file assigned */
 872         unsigned                needs_file : 1;
 873         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 874         unsigned                hash_reg_file : 1;
 875         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 876         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 877         /* opcode is not supported by this kernel */
 878         unsigned                not_supported : 1;
 879         /* set if opcode supports polled "wait" */
 880         unsigned                pollin : 1;
 881         unsigned                pollout : 1;
 882         /* op supports buffer selection */
 883         unsigned                buffer_select : 1;
 884         /* do prep async if is going to be punted */
 885         unsigned                needs_async_setup : 1;
 886         /* should block plug */
 887         unsigned                plug : 1;
 888         /* size of async data needed, if any */
 889         unsigned short          async_size;
 890 };
 891
 892 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 893         [IORING_OP_NOP] = {},
 894         [IORING_OP_READV] = {
 895                 .needs_file             = 1,
 896                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 897                 .pollin                 = 1,
 898                 .buffer_select          = 1,
 899                 .needs_async_setup      = 1,
 900                 .plug                   = 1,
 901                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 902         },
 903         [IORING_OP_WRITEV] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .hash_reg_file          = 1,
 906                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 907                 .pollout                = 1,
 908                 .needs_async_setup      = 1,
 909                 .plug                   = 1,
 910                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 911         },
 912         [IORING_OP_FSYNC] = {
 913                 .needs_file             = 1,
 914         },
 915         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 916                 .needs_file             = 1,
 917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 918                 .pollin                 = 1,
 919                 .plug                   = 1,
 920                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 921         },
 922         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924                 .hash_reg_file          = 1,
 925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 926                 .pollout                = 1,
 927                 .plug                   = 1,
 928                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 929         },
 930         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 931                 .needs_file             = 1,
 932                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 933         },
 934         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 935         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937         },
 938         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 941                 .pollout                = 1,
 942                 .needs_async_setup      = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 944         },
 945         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 948                 .pollin                 = 1,
 949                 .buffer_select          = 1,
 950                 .needs_async_setup      = 1,
 951                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 952         },
 953         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 954                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 955         },
 956         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 957                 /* used by timeout updates' prep() */
 958         },
 959         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 960                 .needs_file             = 1,
 961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 962                 .pollin                 = 1,
 963         },
 964         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 965         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 966                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 967         },
 968         [IORING_OP_CONNECT] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 971                 .pollout                = 1,
 972                 .needs_async_setup      = 1,
 973                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 974         },
 975         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 976                 .needs_file             = 1,
 977         },
 978         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 979         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 980         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 981         [IORING_OP_STATX] = {},
 982         [IORING_OP_READ] = {
 983                 .needs_file             = 1,
 984                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 985                 .pollin                 = 1,
 986                 .buffer_select          = 1,
 987                 .plug                   = 1,
 988                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 989         },
 990         [IORING_OP_WRITE] = {
 991                 .needs_file             = 1,
 992                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 993                 .pollout                = 1,
 994                 .plug                   = 1,
 995                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 996         },
 997         [IORING_OP_FADVISE] = {
 998                 .needs_file             = 1,
 999         },
1000         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1001         [IORING_OP_SEND] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005         },
1006         [IORING_OP_RECV] = {
1007                 .needs_file             = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009                 .pollin                 = 1,
1010                 .buffer_select          = 1,
1011         },
1012         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1013         },
1014         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_SPLICE] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .hash_reg_file          = 1,
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021         },
1022         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1023         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1024         [IORING_OP_TEE] = {
1025                 .needs_file             = 1,
1026                 .hash_reg_file          = 1,
1027                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1028         },
1029         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031         },
1032         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1033         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1034 };
1035
1036 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1038 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1039                                          struct task_struct *task,
1040                                          bool cancel_all);
1041 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1042 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1043
1044 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1045                                  long res, unsigned int cflags);
1046 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1047 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1048 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1050 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1051 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1052 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1053                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1054                                      unsigned nr_args);
1055 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1056 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1057                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1058 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1059 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1060
1061 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1063 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1064 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1065
1066 static struct kmem_cache *req_cachep;
1067
1068 static const struct file_operations io_uring_fops;
1069
1070 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1071 {
1072 #if defined(CONFIG_UNIX)
1073         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1074                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1075
1076                 return ctx->ring_sock->sk;
1077         }
1078 #endif
1079         return NULL;
1080 }
1081 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1082
1083 #define io_for_each_link(pos, head) \
1084         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1085
1086 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1087 {
1088         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1089
1090         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1091                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1092                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1093         }
1094 }
1095
1096 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1097 {
1098         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1099
1100         /* already at zero, wait for ->release() */
1101         if (!got)
1102                 wait_for_completion(compl);
1103         percpu_ref_resurrect(ref);
1104         if (got)
1105                 percpu_ref_put(ref);
1106 }
1107
1108 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1109                           bool cancel_all)
1110 {
1111         struct io_kiocb *req;
1112
1113         if (task && head->task != task)
1114                 return false;
1115         if (cancel_all)
1116                 return true;
1117
1118         io_for_each_link(req, head) {
1119                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1120                         return true;
1121         }
1122         return false;
1123 }
1124
1125 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1126 {
1127         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1128 }
1129
1130 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1131 {
1132         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1133
1134         complete(&ctx->ref_comp);
1135 }
1136
1137 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1138 {
1139         return !req->timeout.off;
1140 }
1141
1142 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1143 {
1144         struct io_ring_ctx *ctx;
1145         int hash_bits;
1146
1147         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1148         if (!ctx)
1149                 return NULL;
1150
1151         /*
1152          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1153          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1154          */
1155         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1156         hash_bits -= 5;
1157         if (hash_bits <= 0)
1158                 hash_bits = 1;
1159         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1160         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1161                                         GFP_KERNEL);
1162         if (!ctx->cancel_hash)
1163                 goto err;
1164         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1165
1166         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1167         if (!ctx->dummy_ubuf)
1168                 goto err;
1169         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1170         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1171
1172         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1173                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1174                 goto err;
1175
1176         ctx->flags = p->flags;
1177         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1178         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1179         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1180         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1181         init_completion(&ctx->ref_comp);
1182         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1183         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1184         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1185         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1186         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1187         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1188         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1189         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1190         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1192         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1193         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1194         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1195         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1196         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1197         return ctx;
1198 err:
1199         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1200         kfree(ctx->cancel_hash);
1201         kfree(ctx);
1202         return NULL;
1203 }
1204
1205 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1206 {
1207         struct io_rings *r = ctx->rings;
1208
1209         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1210         ctx->cq_extra--;
1211 }
1212
1213 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1214 {
1215         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1216                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1217
1218                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1219         }
1220
1221         return false;
1222 }
1223
1224 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1225 {
1226         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1227                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1228                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1229         }
1230 }
1231
1232 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1233 {
1234         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1236
1237         if (!req->work.creds)
1238                 req->work.creds = get_current_cred();
1239
1240         req->work.list.next = NULL;
1241         req->work.flags = 0;
1242         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1243                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1244
1245         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1246                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1247                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1248         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1249                 if (def->unbound_nonreg_file)
1250                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1251         }
1252
1253         switch (req->opcode) {
1254         case IORING_OP_SPLICE:
1255         case IORING_OP_TEE:
1256                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1257                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1258                 break;
1259         }
1260 }
1261
1262 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1263 {
1264         struct io_kiocb *cur;
1265
1266         io_for_each_link(cur, req)
1267                 io_prep_async_work(cur);
1268 }
1269
1270 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1271 {
1272         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1273         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1274         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1275
1276         BUG_ON(!tctx);
1277         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1278
1279         /* init ->work of the whole link before punting */
1280         io_prep_async_link(req);
1281         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1282                                         &req->work, req->flags);
1283         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1284         if (link)
1285                 io_queue_linked_timeout(link);
1286 }
1287
1288 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1289         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1290 {
1291         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1292
1293         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1294                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1295                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1296                 list_del_init(&req->timeout.list);
1297                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1298                 io_put_req_deferred(req, 1);
1299         }
1300 }
1301
1302 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1303 {
1304         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1305                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1306                                                 struct io_defer_entry, list);
1307
1308                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1309                         break;
1310                 list_del_init(&de->list);
1311                 io_req_task_queue(de->req);
1312                 kfree(de);
1313         }
1314 }
1315
1316 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1319
1320         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1321                 u32 events_needed, events_got;
1322                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1323                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1324
1325                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1326                         break;
1327
1328                 /*
1329                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1330                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1331                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1332                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1333                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1334                  */
1335                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1336                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1337                 if (events_got < events_needed)
1338                         break;
1339
1340                 list_del_init(&req->timeout.list);
1341                 io_kill_timeout(req, 0);
1342         }
1343         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1344 }
1345
1346 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1347 {
1348         if (ctx->off_timeout_used)
1349                 io_flush_timeouts(ctx);
1350         if (ctx->drain_active)
1351                 io_queue_deferred(ctx);
1352 }
1353
1354 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1355 {
1356         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1357                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1358         /* order cqe stores with ring update */
1359         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1360 }
1361
1362 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1363 {
1364         struct io_rings *r = ctx->rings;
1365
1366         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1367 }
1368
1369 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1370 {
1371         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1372 }
1373
1374 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1375 {
1376         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1377         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1378
1379         /*
1380          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1381          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1382          * fill the cq entry
1383          */
1384         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1385                 return NULL;
1386
1387         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1388         return &rings->cqes[tail & mask];
1389 }
1390
1391 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1392 {
1393         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1394                 return false;
1395         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1396                 return false;
1397         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1398 }
1399
1400 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1401 {
1402         /* see waitqueue_active() comment */
1403         smp_mb();
1404
1405         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1406                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1407         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1408                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1409         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1410                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1411         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1412                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1413                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1414         }
1415 }
1416
1417 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1418 {
1419         /* see waitqueue_active() comment */
1420         smp_mb();
1421
1422         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1423                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1424                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1425         }
1426         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1427                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1428         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1429                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1430                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1431         }
1432 }
1433
1434 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1435 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1436 {
1437         unsigned long flags;
1438         bool all_flushed, posted;
1439
1440         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1441                 return false;
1442
1443         posted = false;
1444         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1445         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1446                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1447                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1448
1449                 if (!cqe && !force)
1450                         break;
1451                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1452                                         struct io_overflow_cqe, list);
1453                 if (cqe)
1454                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1455                 else
1456                         io_account_cq_overflow(ctx);
1457
1458                 posted = true;
1459                 list_del(&ocqe->list);
1460                 kfree(ocqe);
1461         }
1462
1463         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1464         if (all_flushed) {
1465                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1466                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1467         }
1468
1469         if (posted)
1470                 io_commit_cqring(ctx);
1471         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1472         if (posted)
1473                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1474         return all_flushed;
1475 }
1476
1477 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1478 {
1479         bool ret = true;
1480
1481         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1482                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1483                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1484                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1485                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1486                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1487                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1488         }
1489
1490         return ret;
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1495  * see commit f958d7b528b1 for details.
1496  */
1497 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1498         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1499
1500 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1501 {
1502         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1503 }
1504
1505 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1506 {
1507         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1508         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1509 }
1510
1511 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1512 {
1513         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1514         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1515 }
1516
1517 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1518 {
1519         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1520 }
1521
1522 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1523 {
1524         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1525         atomic_inc(&req->refs);
1526 }
1527
1528 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1529                                      long res, unsigned int cflags)
1530 {
1531         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1532
1533         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1534         if (!ocqe) {
1535                 /*
1536                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1537                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1538                  * on the floor.
1539                  */
1540                 io_account_cq_overflow(ctx);
1541                 return false;
1542         }
1543         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1544                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1545                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1546         }
1547         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1548         ocqe->cqe.res = res;
1549         ocqe->cqe.flags = cflags;
1550         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1551         return true;
1552 }
1553
1554 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1555                                           long res, unsigned int cflags)
1556 {
1557         struct io_uring_cqe *cqe;
1558
1559         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1560
1561         /*
1562          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1563          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1564          * the ring.
1565          */
1566         cqe = io_get_cqe(ctx);
1567         if (likely(cqe)) {
1568                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1569                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1570                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1571                 return true;
1572         }
1573         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1574 }
1575
1576 /* not as hot to bloat with inlining */
1577 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1578                                           long res, unsigned int cflags)
1579 {
1580         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1581 }
1582
1583 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1584                                  unsigned int cflags)
1585 {
1586         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1587         unsigned long flags;
1588
1589         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1590         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1591         /*
1592          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1593          * free_list cache.
1594          */
1595         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1596                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1597                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1598                                 io_disarm_next(req);
1599                         if (req->link) {
1600                                 io_req_task_queue(req->link);
1601                                 req->link = NULL;
1602                         }
1603                 }
1604                 io_dismantle_req(req);
1605                 io_put_task(req->task, 1);
1606                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1607                 ctx->locked_free_nr++;
1608         } else {
1609                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1610                         req = NULL;
1611         }
1612         io_commit_cqring(ctx);
1613         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1614
1615         if (req) {
1616                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1617                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1618         }
1619 }
1620
1621 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1622 {
1623         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1624                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1625 }
1626
1627 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1628                                   unsigned int cflags)
1629 {
1630         if (io_req_needs_clean(req))
1631                 io_clean_op(req);
1632         req->result = res;
1633         req->compl.cflags = cflags;
1634         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1635 }
1636
1637 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1638                                      long res, unsigned cflags)
1639 {
1640         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1641                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1642         else
1643                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1644 }
1645
1646 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1647 {
1648         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1649 }
1650
1651 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1652 {
1653         req_set_fail(req);
1654         io_put_req(req);
1655         io_req_complete_post(req, res, 0);
1656 }
1657
1658 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1659                                         struct io_comp_state *cs)
1660 {
1661         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1662         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1663         ctx->locked_free_nr = 0;
1664         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1665 }
1666
1667 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1668 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1669 {
1670         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1671         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1672         int nr;
1673
1674         /*
1675          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1676          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1677          * side cache.
1678          */
1679         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1680                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1681
1682         nr = state->free_reqs;
1683         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1684                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1685                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1686
1687                 list_del(&req->compl.list);
1688                 state->reqs[nr++] = req;
1689                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1690                         break;
1691         }
1692
1693         state->free_reqs = nr;
1694         return nr != 0;
1695 }
1696
1697 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1698 {
1699         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1700
1701         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1702
1703         if (!state->free_reqs) {
1704                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1705                 int ret;
1706
1707                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1708                         goto got_req;
1709
1710                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1711                                             state->reqs);
1712
1713                 /*
1714                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1715                  * retry single alloc to be on the safe side.
1716                  */
1717                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1718                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1719                         if (!state->reqs[0])
1720                                 return NULL;
1721                         ret = 1;
1722                 }
1723                 state->free_reqs = ret;
1724         }
1725 got_req:
1726         state->free_reqs--;
1727         return state->reqs[state->free_reqs];
1728 }
1729
1730 static inline void io_put_file(struct file *file)
1731 {
1732         if (file)
1733                 fput(file);
1734 }
1735
1736 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1737 {
1738         unsigned int flags = req->flags;
1739
1740         if (io_req_needs_clean(req))
1741                 io_clean_op(req);
1742         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1743                 io_put_file(req->file);
1744         if (req->fixed_rsrc_refs)
1745                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1746         if (req->async_data)
1747                 kfree(req->async_data);
1748         if (req->work.creds) {
1749                 put_cred(req->work.creds);
1750                 req->work.creds = NULL;
1751         }
1752 }
1753
1754 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1755 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1756 {
1757         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1758
1759         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1760         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1761                 wake_up(&tctx->wait);
1762         put_task_struct_many(task, nr);
1763 }
1764
1765 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1766 {
1767         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1768
1769         io_dismantle_req(req);
1770         io_put_task(req->task, 1);
1771
1772         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1773         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1774 }
1775
1776 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1777 {
1778         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1779
1780         req->link = nxt->link;
1781         nxt->link = NULL;
1782 }
1783
1784 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1785         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1786 {
1787         struct io_kiocb *link = req->link;
1788
1789         /*
1790          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1791          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1792          */
1793         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1794                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1795
1796                 io_remove_next_linked(req);
1797                 link->timeout.head = NULL;
1798                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1799                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1800                                              -ECANCELED, 0);
1801                         io_put_req_deferred(link, 1);
1802                         return true;
1803                 }
1804         }
1805         return false;
1806 }
1807
1808 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1809         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1810 {
1811         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1812
1813         req->link = NULL;
1814         while (link) {
1815                 nxt = link->link;
1816                 link->link = NULL;
1817
1818                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1819                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1820                 io_put_req_deferred(link, 2);
1821                 link = nxt;
1822         }
1823 }
1824
1825 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1826         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1827 {
1828         bool posted = false;
1829
1830         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1831                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1832         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1833                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1834                 posted |= (req->link != NULL);
1835                 io_fail_links(req);
1836         }
1837         return posted;
1838 }
1839
1840 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1841 {
1842         struct io_kiocb *nxt;
1843
1844         /*
1845          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1846          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1847          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1848          * of the chain.
1849          */
1850         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1851                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1852                 unsigned long flags;
1853                 bool posted;
1854
1855                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1856                 posted = io_disarm_next(req);
1857                 if (posted)
1858                         io_commit_cqring(req->ctx);
1859                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1860                 if (posted)
1861                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1862         }
1863         nxt = req->link;
1864         req->link = NULL;
1865         return nxt;
1866 }
1867
1868 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1869 {
1870         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1871                 return NULL;
1872         return __io_req_find_next(req);
1873 }
1874
1875 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1876 {
1877         if (!ctx)
1878                 return;
1879         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1880                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1881                 io_submit_flush_completions(ctx);
1882                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1883         }
1884         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1885 }
1886
1887 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1888 {
1889         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1890         struct io_wq_work_list list;
1891         struct io_wq_work_node *node;
1892
1893         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1894                 return false;
1895
1896         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1897         list = tctx->task_list;
1898         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1899         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1900
1901         node = list.first;
1902         while (node) {
1903                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1904                 struct io_kiocb *req;
1905
1906                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1907                 if (req->ctx != ctx) {
1908                         ctx_flush_and_put(ctx);
1909                         ctx = req->ctx;
1910                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1911                 }
1912
1913                 req->task_work.func(&req->task_work);
1914                 node = next;
1915         }
1916
1917         ctx_flush_and_put(ctx);
1918         return list.first != NULL;
1919 }
1920
1921 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1922 {
1923         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1924
1925         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1926
1927         while (__tctx_task_work(tctx))
1928                 cond_resched();
1929 }
1930
1931 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1932 {
1933         struct task_struct *tsk = req->task;
1934         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1935         enum task_work_notify_mode notify;
1936         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1937         unsigned long flags;
1938         int ret = 0;
1939
1940         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1941                 return -ESRCH;
1942
1943         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1944
1945         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1946         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1947         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1948
1949         /* task_work already pending, we're done */
1950         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1951             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1952                 return 0;
1953
1954         /*
1955          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1956          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1957          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1958          * will do the job.
1959          */
1960         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1961
1962         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1963                 wake_up_process(tsk);
1964                 return 0;
1965         }
1966
1967         /*
1968          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1969          * in the list, it got run and we're fine.
1970          */
1971         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1972         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1973                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1974                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1975                         ret = 1;
1976                         break;
1977                 }
1978         }
1979         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1980         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1981         return ret;
1982 }
1983
1984 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1985 {
1986         struct callback_head *work, *next;
1987         bool executed = false;
1988
1989         do {
1990                 work = xchg(work_head, NULL);
1991                 if (!work)
1992                         break;
1993
1994                 do {
1995                         next = work->next;
1996                         work->func(work);
1997                         work = next;
1998                         cond_resched();
1999                 } while (work);
2000                 executed = true;
2001         } while (1);
2002
2003         return executed;
2004 }
2005
2006 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2007                                   struct callback_head *task_work)
2008 {
2009         struct callback_head *head;
2010
2011         do {
2012                 head = READ_ONCE(*work_head);
2013                 task_work->next = head;
2014         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2015 }
2016
2017 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2018                                           task_work_func_t cb)
2019 {
2020         init_task_work(&req->task_work, cb);
2021         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2022 }
2023
2024 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2025 {
2026         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2027         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2028
2029         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2030         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2031         io_req_complete_failed(req, req->result);
2032         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2033 }
2034
2035 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2036 {
2037         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2038
2039         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2040         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2041         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2042                 __io_queue_sqe(req);
2043         else
2044                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2045         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2046 }
2047
2048 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2049 {
2050         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2051
2052         __io_req_task_submit(req);
2053 }
2054
2055 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2056 {
2057         req->result = ret;
2058         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2059
2060         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2061                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2062 }
2063
2064 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2065 {
2066         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2067
2068         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2069                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2070 }
2071
2072 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2073 {
2074         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2075
2076         if (nxt)
2077                 io_req_task_queue(nxt);
2078 }
2079
2080 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2081 {
2082         io_queue_next(req);
2083         __io_free_req(req);
2084 }
2085
2086 struct req_batch {
2087         struct task_struct      *task;
2088         int                     task_refs;
2089         int                     ctx_refs;
2090 };
2091
2092 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2093 {
2094         rb->task_refs = 0;
2095         rb->ctx_refs = 0;
2096         rb->task = NULL;
2097 }
2098
2099 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2100                                      struct req_batch *rb)
2101 {
2102         if (rb->task)
2103                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2104         if (rb->ctx_refs)
2105                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2106 }
2107
2108 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2109                               struct io_submit_state *state)
2110 {
2111         io_queue_next(req);
2112         io_dismantle_req(req);
2113
2114         if (req->task != rb->task) {
2115                 if (rb->task)
2116                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2117                 rb->task = req->task;
2118                 rb->task_refs = 0;
2119         }
2120         rb->task_refs++;
2121         rb->ctx_refs++;
2122
2123         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2124                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2125         else
2126                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2127 }
2128
2129 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2130 {
2131         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2132         int i, nr = cs->nr;
2133         struct io_kiocb *req;
2134         struct req_batch rb;
2135
2136         io_init_req_batch(&rb);
2137         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2138         for (i = 0; i < nr; i++) {
2139                 req = cs->reqs[i];
2140                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2141                                         req->compl.cflags);
2142         }
2143         io_commit_cqring(ctx);
2144         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2145
2146         io_cqring_ev_posted(ctx);
2147         for (i = 0; i < nr; i++) {
2148                 req = cs->reqs[i];
2149
2150                 /* submission and completion refs */
2151                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2152                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2153         }
2154
2155         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2156         cs->nr = 0;
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2161  * was the last reference to this request.
2162  */
2163 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2164 {
2165         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2166
2167         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2168                 nxt = io_req_find_next(req);
2169                 __io_free_req(req);
2170         }
2171         return nxt;
2172 }
2173
2174 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2175 {
2176         if (req_ref_put_and_test(req))
2177                 io_free_req(req);
2178 }
2179
2180 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2181 {
2182         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2183
2184         io_free_req(req);
2185 }
2186
2187 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2188 {
2189         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2190         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2191                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2192 }
2193
2194 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2195 {
2196         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2197                 io_free_req_deferred(req);
2198 }
2199
2200 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2201 {
2202         /* See comment at the top of this file */
2203         smp_rmb();
2204         return __io_cqring_events(ctx);
2205 }
2206
2207 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2208 {
2209         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2210
2211         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2212         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2213 }
2214
2215 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2216 {
2217         unsigned int cflags;
2218
2219         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2220         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2221         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2222         kfree(kbuf);
2223         return cflags;
2224 }
2225
2226 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2227 {
2228         struct io_buffer *kbuf;
2229
2230         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2231         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2232 }
2233
2234 static inline bool io_run_task_work(void)
2235 {
2236         /*
2237          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2238          * not add work to such a task.
2239          */
2240         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2241                 return false;
2242         if (current->task_works) {
2243                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2244                 task_work_run();
2245                 return true;
2246         }
2247
2248         return false;
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Find and free completed poll iocbs
2253  */
2254 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2255                                struct list_head *done)
2256 {
2257         struct req_batch rb;
2258         struct io_kiocb *req;
2259
2260         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2261         smp_rmb();
2262
2263         io_init_req_batch(&rb);
2264         while (!list_empty(done)) {
2265                 int cflags = 0;
2266
2267                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2268                 list_del(&req->inflight_entry);
2269
2270                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2271                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2272                         req->iopoll_completed = 0;
2273                         req_ref_get(req);
2274                         io_queue_async_work(req);
2275                         continue;
2276                 }
2277
2278                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2279                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2280
2281                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2282                 (*nr_events)++;
2283
2284                 if (req_ref_put_and_test(req))
2285                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2286         }
2287
2288         io_commit_cqring(ctx);
2289         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2290         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2291 }
2292
2293 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2294                         long min)
2295 {
2296         struct io_kiocb *req, *tmp;
2297         LIST_HEAD(done);
2298         bool spin;
2299         int ret;
2300
2301         /*
2302          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2303          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2304          */
2305         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2306
2307         ret = 0;
2308         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2309                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2310
2311                 /*
2312                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2313                  * If we find a request that requires polling, break out
2314                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2315                  */
2316                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2317                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2318                         continue;
2319                 }
2320                 if (!list_empty(&done))
2321                         break;
2322
2323                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2324                 if (ret < 0)
2325                         break;
2326
2327                 /* iopoll may have completed current req */
2328                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2329                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2330
2331                 if (ret && spin)
2332                         spin = false;
2333                 ret = 0;
2334         }
2335
2336         if (!list_empty(&done))
2337                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2338
2339         return ret;
2340 }
2341
2342 /*
2343  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2344  * find and complete them.
2345  */
2346 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2347 {
2348         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2349                 return;
2350
2351         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2352         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2353                 unsigned int nr_events = 0;
2354
2355                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2356
2357                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2358                 if (nr_events == 0)
2359                         break;
2360                 /*
2361                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2362                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2363                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2364                  */
2365                 if (need_resched()) {
2366                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2367                         cond_resched();
2368                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2369                 }
2370         }
2371         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2372 }
2373
2374 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2375 {
2376         unsigned int nr_events = 0;
2377         int ret = 0;
2378
2379         /*
2380          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2381          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2382          * that got punted to a workqueue.
2383          */
2384         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2385         /*
2386          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2387          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2388          * already triggered a CQE (eg in error).
2389          */
2390         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2391                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2392         if (io_cqring_events(ctx))
2393                 goto out;
2394         do {
2395                 /*
2396                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2397                  * application entering polling for a command before it gets
2398                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2399                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2400                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2401                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2402                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2403                  * very same mutex.
2404                  */
2405                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2406                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2407                         io_run_task_work();
2408                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2409
2410                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2411                                 break;
2412                 }
2413                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2414         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2415 out:
2416         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2417         return ret;
2418 }
2419
2420 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2421 {
2422         /*
2423          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2424          * thread.
2425          */
2426         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2427                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2428
2429                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2430                 sb_end_write(sb);
2431         }
2432 }
2433
2434 #ifdef CONFIG_BLOCK
2435 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2436 {
2437         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2438
2439         if (!rw)
2440                 return !io_req_prep_async(req);
2441         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2442         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2443         return true;
2444 }
2445
2446 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2447 {
2448         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2449         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2450
2451         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2452                 return false;
2453         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2454             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2455                 return false;
2456         /*
2457          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2458          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2459          * -EAGAIN.
2460          */
2461         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2462                 return false;
2463         return true;
2464 }
2465 #else
2466 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2467 {
2468         return false;
2469 }
2470 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2471 {
2472         return false;
2473 }
2474 #endif
2475
2476 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2477                              unsigned int issue_flags)
2478 {
2479         int cflags = 0;
2480
2481         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2482                 kiocb_end_write(req);
2483         if (res != req->result) {
2484                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2485                     io_rw_should_reissue(req)) {
2486                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2487                         return;
2488                 }
2489                 req_set_fail(req);
2490         }
2491         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2492                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2493         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2494 }
2495
2496 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2497 {
2498         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2499
2500         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2501 }
2502
2503 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2504 {
2505         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2506
2507         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2508                 kiocb_end_write(req);
2509         if (unlikely(res != req->result)) {
2510                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2511                     io_resubmit_prep(req))) {
2512                         req_set_fail(req);
2513                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2514                 }
2515         }
2516
2517         WRITE_ONCE(req->result, res);
2518         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2519         smp_wmb();
2520         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2521 }
2522
2523 /*
2524  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2525  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2526  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2527  * accessing the kiocb cookie.
2528  */
2529 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2530 {
2531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2532         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2533
2534         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2535         if (unlikely(in_async))
2536                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2537
2538         /*
2539          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2540          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2541          * different devices.
2542          */
2543         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2544                 ctx->poll_multi_file = false;
2545         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2546                 struct io_kiocb *list_req;
2547
2548                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2549                                                 inflight_entry);
2550                 if (list_req->file != req->file)
2551                         ctx->poll_multi_file = true;
2552         }
2553
2554         /*
2555          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2556          * it to the front so we find it first.
2557          */
2558         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2559                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2560         else
2561                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2562
2563         if (unlikely(in_async)) {
2564                 /*
2565                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2566                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2567                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2568                  * whether should wake up sq thread.
2569                  */
2570                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2571                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2572                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2573
2574                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2575         }
2576 }
2577
2578 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2579 {
2580         if (state->file_refs) {
2581                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2582                 state->file_refs = 0;
2583         }
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2588  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2589  * has more than one submission.
2590  */
2591 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2592 {
2593         if (!state)
2594                 return fget(fd);
2595
2596         if (state->file_refs) {
2597                 if (state->fd == fd) {
2598                         state->file_refs--;
2599                         return state->file;
2600                 }
2601                 io_state_file_put(state);
2602         }
2603         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2604         if (unlikely(!state->file))
2605                 return NULL;
2606
2607         state->fd = fd;
2608         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2609         return state->file;
2610 }
2611
2612 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2613 {
2614         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2615 }
2616
2617 /*
2618  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2619  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2620  * inline.
2621  */
2622 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2623 {
2624         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2625
2626         if (S_ISBLK(mode)) {
2627                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2628                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2629                         return true;
2630                 return false;
2631         }
2632         if (S_ISSOCK(mode))
2633                 return true;
2634         if (S_ISREG(mode)) {
2635                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2636                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2637                     file->f_op != &io_uring_fops)
2638                         return true;
2639                 return false;
2640         }
2641
2642         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2643         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2644                 return true;
2645
2646         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2647                 return false;
2648
2649         if (rw == READ)
2650                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2651
2652         return file->f_op->write_iter != NULL;
2653 }
2654
2655 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2656 {
2657         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2658                 return true;
2659         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2660                 return true;
2661
2662         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2663 }
2664
2665 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2666 {
2667         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2668         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2669         struct file *file = req->file;
2670         unsigned ioprio;
2671         int ret;
2672
2673         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2674                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2675
2676         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2677         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2678                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2679                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2680         }
2681         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2682         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2683         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2684         if (unlikely(ret))
2685                 return ret;
2686
2687         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2688         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2689                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2690
2691         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2692         if (ioprio) {
2693                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2694                 if (ret)
2695                         return ret;
2696
2697                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2698         } else
2699                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2700
2701         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2702                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2703                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2704                         return -EOPNOTSUPP;
2705
2706                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2707                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2708                 req->iopoll_completed = 0;
2709         } else {
2710                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2711                         return -EINVAL;
2712                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2713         }
2714
2715         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2716             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2717                 req->imu = NULL;
2718                 io_req_set_rsrc_node(req);
2719         }
2720
2721         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2722         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2723         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2724         return 0;
2725 }
2726
2727 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2728 {
2729         switch (ret) {
2730         case -EIOCBQUEUED:
2731                 break;
2732         case -ERESTARTSYS:
2733         case -ERESTARTNOINTR:
2734         case -ERESTARTNOHAND:
2735         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2736                 /*
2737                  * We can't just restart the syscall, since previously
2738                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2739                  * IO with EINTR.
2740                  */
2741                 ret = -EINTR;
2742                 fallthrough;
2743         default:
2744                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2745         }
2746 }
2747
2748 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2749                        unsigned int issue_flags)
2750 {
2751         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2752         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2753         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2754
2755         /* add previously done IO, if any */
2756         if (io && io->bytes_done > 0) {
2757                 if (ret < 0)
2758                         ret = io->bytes_done;
2759                 else
2760                         ret += io->bytes_done;
2761         }
2762
2763         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2764                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2765         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2766                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2767         else
2768                 io_rw_done(kiocb, ret);
2769
2770         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2771                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2772                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2773                         req_ref_get(req);
2774                         io_queue_async_work(req);
2775                 } else {
2776                         int cflags = 0;
2777
2778                         req_set_fail(req);
2779                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2780                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2781                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2782                 }
2783         }
2784 }
2785
2786 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2787                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2788 {
2789         size_t len = req->rw.len;
2790         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2791         size_t offset;
2792
2793         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2794                 return -EFAULT;
2795         /* not inside the mapped region */
2796         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2797                 return -EFAULT;
2798
2799         /*
2800          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2801          * and advance us to the beginning.
2802          */
2803         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2804         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2805
2806         if (offset) {
2807                 /*
2808                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2809                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2810                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2811                  * we know that:
2812                  *
2813                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2814                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2815                  *    first and last bvec
2816                  *
2817                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2818                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2819                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2820                  * since we can just skip the first segment, which may not
2821                  * be PAGE_SIZE aligned.
2822                  */
2823                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2824
2825                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2826                         iov_iter_advance(iter, offset);
2827                 } else {
2828                         unsigned long seg_skip;
2829
2830                         /* skip first vec */
2831                         offset -= bvec->bv_len;
2832                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2833
2834                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2835                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2836                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2837                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2838                 }
2839         }
2840
2841         return 0;
2842 }
2843
2844 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2845 {
2846         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2847         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2848         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2849
2850         if (likely(!imu)) {
2851                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2852                         return -EFAULT;
2853                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2854                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2855                 req->imu = imu;
2856         }
2857         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2858 }
2859
2860 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2861 {
2862         if (needs_lock)
2863                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2864 }
2865
2866 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2867 {
2868         /*
2869          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2870          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2871          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2872          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2873          */
2874         if (needs_lock)
2875                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2876 }
2877
2878 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2879                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2880                                           bool needs_lock)
2881 {
2882         struct io_buffer *head;
2883
2884         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2885                 return kbuf;
2886
2887         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2888
2889         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2890
2891         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2892         if (head) {
2893                 if (!list_empty(&head->list)) {
2894                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2895                                                         list);
2896                         list_del(&kbuf->list);
2897                 } else {
2898                         kbuf = head;
2899                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2900                 }
2901                 if (*len > kbuf->len)
2902                         *len = kbuf->len;
2903         } else {
2904                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2905         }
2906
2907         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2908
2909         return kbuf;
2910 }
2911
2912 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2913                                         bool needs_lock)
2914 {
2915         struct io_buffer *kbuf;
2916         u16 bgid;
2917
2918         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2919         bgid = req->buf_index;
2920         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2921         if (IS_ERR(kbuf))
2922                 return kbuf;
2923         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2924         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2925         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2926 }
2927
2928 #ifdef CONFIG_COMPAT
2929 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2930                                 bool needs_lock)
2931 {
2932         struct compat_iovec __user *uiov;
2933         compat_ssize_t clen;
2934         void __user *buf;
2935         ssize_t len;
2936
2937         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2938         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2939                 return -EFAULT;
2940         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2941                 return -EFAULT;
2942         if (clen < 0)
2943                 return -EINVAL;
2944
2945         len = clen;
2946         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2947         if (IS_ERR(buf))
2948                 return PTR_ERR(buf);
2949         iov[0].iov_base = buf;
2950         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2951         return 0;
2952 }
2953 #endif
2954
2955 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2956                                       bool needs_lock)
2957 {
2958         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2959         void __user *buf;
2960         ssize_t len;
2961
2962         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2963                 return -EFAULT;
2964
2965         len = iov[0].iov_len;
2966         if (len < 0)
2967                 return -EINVAL;
2968         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2969         if (IS_ERR(buf))
2970                 return PTR_ERR(buf);
2971         iov[0].iov_base = buf;
2972         iov[0].iov_len = len;
2973         return 0;
2974 }
2975
2976 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2977                                     bool needs_lock)
2978 {
2979         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2980                 struct io_buffer *kbuf;
2981
2982                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2983                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2984                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2985                 return 0;
2986         }
2987         if (req->rw.len != 1)
2988                 return -EINVAL;
2989
2990 #ifdef CONFIG_COMPAT
2991         if (req->ctx->compat)
2992                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2993 #endif
2994
2995         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2996 }
2997
2998 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2999                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3000 {
3001         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3002         size_t sqe_len = req->rw.len;
3003         u8 opcode = req->opcode;
3004         ssize_t ret;
3005
3006         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3007                 *iovec = NULL;
3008                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3009         }
3010
3011         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3012         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3013                 return -EINVAL;
3014
3015         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3016                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3017                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3018                         if (IS_ERR(buf))
3019                                 return PTR_ERR(buf);
3020                         req->rw.len = sqe_len;
3021                 }
3022
3023                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3024                 *iovec = NULL;
3025                 return ret;
3026         }
3027
3028         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3029                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3030                 if (!ret)
3031                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3032                 *iovec = NULL;
3033                 return ret;
3034         }
3035
3036         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3037                               req->ctx->compat);
3038 }
3039
3040 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3041 {
3042         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3043 }
3044
3045 /*
3046  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3047  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3048  */
3049 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3050 {
3051         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3052         struct file *file = req->file;
3053         ssize_t ret = 0;
3054
3055         /*
3056          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3057          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3058          * the kiocb to be handled from an async context.
3059          */
3060         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3061                 return -EOPNOTSUPP;
3062         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3063                 return -EAGAIN;
3064
3065         while (iov_iter_count(iter)) {
3066                 struct iovec iovec;
3067                 ssize_t nr;
3068
3069                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3070                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3071                 } else {
3072                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3073                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3074                 }
3075
3076                 if (rw == READ) {
3077                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3078                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3079                 } else {
3080                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3081                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3082                 }
3083
3084                 if (nr < 0) {
3085                         if (!ret)
3086                                 ret = nr;
3087                         break;
3088                 }
3089                 ret += nr;
3090                 if (nr != iovec.iov_len)
3091                         break;
3092                 req->rw.len -= nr;
3093                 req->rw.addr += nr;
3094                 iov_iter_advance(iter, nr);
3095         }
3096
3097         return ret;
3098 }
3099
3100 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3101                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3102 {
3103         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3104
3105         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3106         rw->free_iovec = iovec;
3107         rw->bytes_done = 0;
3108         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3109         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3110                 return;
3111         if (!iovec) {
3112                 unsigned iov_off = 0;
3113
3114                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3115                 if (iter->iov != fast_iov) {
3116                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3117                         rw->iter.iov += iov_off;
3118                 }
3119                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3120                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3121                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3122         } else {
3123                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3124         }
3125 }
3126
3127 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3128 {
3129         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3130         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3131         return req->async_data == NULL;
3132 }
3133
3134 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3135                              const struct iovec *fast_iov,
3136                              struct iov_iter *iter, bool force)
3137 {
3138         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3139                 return 0;
3140         if (!req->async_data) {
3141                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3142                         kfree(iovec);
3143                         return -ENOMEM;
3144                 }
3145
3146                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3147         }
3148         return 0;
3149 }
3150
3151 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3152 {
3153         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3154         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3155         int ret;
3156
3157         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3158         if (unlikely(ret < 0))
3159                 return ret;
3160
3161         iorw->bytes_done = 0;
3162         iorw->free_iovec = iov;
3163         if (iov)
3164                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3165         return 0;
3166 }
3167
3168 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3169 {
3170         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3171                 return -EBADF;
3172         return io_prep_rw(req, sqe);
3173 }
3174
3175 /*
3176  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3177  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3178  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3179  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3180  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3181  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3182  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3183  * slow path.
3184  */
3185 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3186                              int sync, void *arg)
3187 {
3188         struct wait_page_queue *wpq;
3189         struct io_kiocb *req = wait->private;
3190         struct wait_page_key *key = arg;
3191
3192         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3193
3194         if (!wake_page_match(wpq, key))
3195                 return 0;
3196
3197         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3198         list_del_init(&wait->entry);
3199
3200         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3201         req_ref_get(req);
3202         io_req_task_queue(req);
3203         return 1;
3204 }
3205
3206 /*
3207  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3208  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3209  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3210  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3211  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3212  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3213  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3214  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3215  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3216  * async worker threads for a blocking retry.
3217  */
3218 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3219 {
3220         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3221         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3222         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3223
3224         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3225         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3226                 return false;
3227
3228         /* Only for buffered IO */
3229         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3230                 return false;
3231
3232         /*
3233          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3234          * support callback based unlocks
3235          */
3236         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3237                 return false;
3238
3239         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3240         wait->wait.private = req;
3241         wait->wait.flags = 0;
3242         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3243         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3244         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3245         kiocb->ki_waitq = wait;
3246         return true;
3247 }
3248
3249 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3250 {
3251         if (req->file->f_op->read_iter)
3252                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3253         else if (req->file->f_op->read)
3254                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3255         else
3256                 return -EINVAL;
3257 }
3258
3259 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3260 {
3261         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3262         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3263         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3264         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3265         ssize_t io_size, ret, ret2;
3266         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3267
3268         if (rw) {
3269                 iter = &rw->iter;
3270                 iovec = NULL;
3271         } else {
3272                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3273                 if (ret < 0)
3274                         return ret;
3275         }
3276         io_size = iov_iter_count(iter);
3277         req->result = io_size;
3278
3279         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3280         if (!force_nonblock)
3281                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3282         else
3283                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3284
3285         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3286         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3287                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3288                 return ret ?: -EAGAIN;
3289         }
3290
3291         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3292         if (unlikely(ret)) {
3293                 kfree(iovec);
3294                 return ret;
3295         }
3296
3297         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3298
3299         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3300                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3301                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3302                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3303                         goto done;
3304                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3305                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3306                         goto done;
3307                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3308                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3309                 ret = 0;
3310         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3311                 goto out_free;
3312         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3313                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3314                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3315                 goto done;
3316         }
3317
3318         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3319         if (ret2)
3320                 return ret2;
3321
3322         iovec = NULL;
3323         rw = req->async_data;
3324         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3325         iter = &rw->iter;
3326
3327         do {
3328                 io_size -= ret;
3329                 rw->bytes_done += ret;
3330                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3331                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3332                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3333                         return -EAGAIN;
3334                 }
3335
3336                 /*
3337                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3338                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3339                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3340                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3341                  */
3342                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3343                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3344                         return 0;
3345                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3346                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3347         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3348 done:
3349         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3350 out_free:
3351         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3352         if (iovec)
3353                 kfree(iovec);
3354         return 0;
3355 }
3356
3357 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3358 {
3359         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3360                 return -EBADF;
3361         return io_prep_rw(req, sqe);
3362 }
3363
3364 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3365 {
3366         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3367         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3368         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3369         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3370         ssize_t ret, ret2, io_size;
3371         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3372
3373         if (rw) {
3374                 iter = &rw->iter;
3375                 iovec = NULL;
3376         } else {
3377                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3378                 if (ret < 0)
3379                         return ret;
3380         }
3381         io_size = iov_iter_count(iter);
3382         req->result = io_size;
3383
3384         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3385         if (!force_nonblock)
3386                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3387         else
3388                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3389
3390         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3391         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3392                 goto copy_iov;
3393
3394         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3395         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3396             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3397                 goto copy_iov;
3398
3399         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3400         if (unlikely(ret))
3401                 goto out_free;
3402
3403         /*
3404          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3405          * which will be released by another thread in
3406          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3407          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3408          * we return to userspace.
3409          */
3410         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3411                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3412                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3413                                         SB_FREEZE_WRITE);
3414         }
3415         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3416
3417         if (req->file->f_op->write_iter)
3418                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3419         else if (req->file->f_op->write)
3420                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3421         else
3422                 ret2 = -EINVAL;
3423
3424         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3425                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3426                 ret2 = -EAGAIN;
3427         }
3428
3429         /*
3430          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3431          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3432          */
3433         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3434                 ret2 = -EAGAIN;
3435         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3436         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3437                 goto done;
3438         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3439                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3440                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3441                         goto copy_iov;
3442 done:
3443                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3444         } else {
3445 copy_iov:
3446                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3447                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3448                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3449                 return ret ?: -EAGAIN;
3450         }
3451 out_free:
3452         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3453         if (iovec)
3454                 kfree(iovec);
3455         return ret;
3456 }
3457
3458 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3459                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3460 {
3461         struct io_rename *ren = &req->rename;
3462         const char __user *oldf, *newf;
3463
3464         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3465                 return -EBADF;
3466
3467         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3468         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3469         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3470         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3471         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3472
3473         ren->oldpath = getname(oldf);
3474         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3475                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3476
3477         ren->newpath = getname(newf);
3478         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3479                 putname(ren->oldpath);
3480                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3481         }
3482
3483         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3484         return 0;
3485 }
3486
3487 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3488 {
3489         struct io_rename *ren = &req->rename;
3490         int ret;
3491
3492         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3493                 return -EAGAIN;
3494
3495         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3496                                 ren->newpath, ren->flags);
3497
3498         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3499         if (ret < 0)
3500                 req_set_fail(req);
3501         io_req_complete(req, ret);
3502         return 0;
3503 }
3504
3505 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3506                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3507 {
3508         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3509         const char __user *fname;
3510
3511         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3512                 return -EBADF;
3513
3514         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3515
3516         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3517         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3518                 return -EINVAL;
3519
3520         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3521         un->filename = getname(fname);
3522         if (IS_ERR(un->filename))
3523                 return PTR_ERR(un->filename);
3524
3525         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3526         return 0;
3527 }
3528
3529 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3530 {
3531         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3532         int ret;
3533
3534         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3535                 return -EAGAIN;
3536
3537         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3538                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3539         else
3540                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3541
3542         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3543         if (ret < 0)
3544                 req_set_fail(req);
3545         io_req_complete(req, ret);
3546         return 0;
3547 }
3548
3549 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3550                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3551 {
3552 #if defined(CONFIG_NET)
3553         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3554                 return -EINVAL;
3555         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3556             sqe->buf_index)
3557                 return -EINVAL;
3558
3559         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3560         return 0;
3561 #else
3562         return -EOPNOTSUPP;
3563 #endif
3564 }
3565
3566 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3567 {
3568 #if defined(CONFIG_NET)
3569         struct socket *sock;
3570         int ret;
3571
3572         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3573                 return -EAGAIN;
3574
3575         sock = sock_from_file(req->file);
3576         if (unlikely(!sock))
3577                 return -ENOTSOCK;
3578
3579         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3580         if (ret < 0)
3581                 req_set_fail(req);
3582         io_req_complete(req, ret);
3583         return 0;
3584 #else
3585         return -EOPNOTSUPP;
3586 #endif
3587 }
3588
3589 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3590                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3591 {
3592         struct io_splice* sp = &req->splice;
3593         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3594
3595         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3596                 return -EINVAL;
3597
3598         sp->file_in = NULL;
3599         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3600         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3601
3602         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3603                 return -EINVAL;
3604
3605         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3606                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3607         if (!sp->file_in)
3608                 return -EBADF;
3609         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3614                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3615 {
3616         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3617                 return -EINVAL;
3618         return __io_splice_prep(req, sqe);
3619 }
3620
3621 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3622 {
3623         struct io_splice *sp = &req->splice;
3624         struct file *in = sp->file_in;
3625         struct file *out = sp->file_out;
3626         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3627         long ret = 0;
3628
3629         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3630                 return -EAGAIN;
3631         if (sp->len)
3632                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3633
3634         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3635                 io_put_file(in);
3636         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3637
3638         if (ret != sp->len)
3639                 req_set_fail(req);
3640         io_req_complete(req, ret);
3641         return 0;
3642 }
3643
3644 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3645 {
3646         struct io_splice* sp = &req->splice;
3647
3648         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3649         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3650         return __io_splice_prep(req, sqe);
3651 }
3652
3653 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3654 {
3655         struct io_splice *sp = &req->splice;
3656         struct file *in = sp->file_in;
3657         struct file *out = sp->file_out;
3658         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3659         loff_t *poff_in, *poff_out;
3660         long ret = 0;
3661
3662         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3663                 return -EAGAIN;
3664
3665         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3666         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3667
3668         if (sp->len)
3669                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3670
3671         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3672                 io_put_file(in);
3673         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3674
3675         if (ret != sp->len)
3676                 req_set_fail(req);
3677         io_req_complete(req, ret);
3678         return 0;
3679 }
3680
3681 /*
3682  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3683  */
3684 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3685 {
3686         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3687
3688         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3689                 return -EINVAL;
3690
3691         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3692         return 0;
3693 }
3694
3695 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3696 {
3697         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3698
3699         if (!req->file)
3700                 return -EBADF;
3701
3702         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3703                 return -EINVAL;
3704         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3705                 return -EINVAL;
3706
3707         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3708         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3709                 return -EINVAL;
3710
3711         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3712         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3717 {
3718         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3719         int ret;
3720
3721         /* fsync always requires a blocking context */
3722         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3723                 return -EAGAIN;
3724
3725         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3726                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3727                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3728         if (ret < 0)
3729                 req_set_fail(req);
3730         io_req_complete(req, ret);
3731         return 0;
3732 }
3733
3734 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3735                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3736 {
3737         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3738                 return -EINVAL;
3739         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3740                 return -EINVAL;
3741
3742         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3743         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3744         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3749 {
3750         int ret;
3751
3752         /* fallocate always requiring blocking context */
3753         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3754                 return -EAGAIN;
3755         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3756                                 req->sync.len);
3757         if (ret < 0)
3758                 req_set_fail(req);
3759         io_req_complete(req, ret);
3760         return 0;
3761 }
3762
3763 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3764 {
3765         const char __user *fname;
3766         int ret;
3767
3768         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3769                 return -EINVAL;
3770         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3771                 return -EBADF;
3772
3773         /* open.how should be already initialised */
3774         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3775                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3776
3777         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3778         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3779         req->open.filename = getname(fname);
3780         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3781                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3782                 req->open.filename = NULL;
3783                 return ret;
3784         }
3785         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3786         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3787         return 0;
3788 }
3789
3790 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3791 {
3792         u64 flags, mode;
3793
3794         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3795                 return -EINVAL;
3796         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3797         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3798         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3799         return __io_openat_prep(req, sqe);
3800 }
3801
3802 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3803 {
3804         struct open_how __user *how;
3805         size_t len;
3806         int ret;
3807
3808         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3809                 return -EINVAL;
3810         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3811         len = READ_ONCE(sqe->len);
3812         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3813                 return -EINVAL;
3814
3815         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3816                                         len);
3817         if (ret)
3818                 return ret;
3819
3820         return __io_openat_prep(req, sqe);
3821 }
3822
3823 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3824 {
3825         struct open_flags op;
3826         struct file *file;
3827         bool nonblock_set;
3828         bool resolve_nonblock;
3829         int ret;
3830
3831         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3832         if (ret)
3833                 goto err;
3834         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3835         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3836         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3837                 /*
3838                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3839                  * it'll always -EAGAIN
3840                  */
3841                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3842                         return -EAGAIN;
3843                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3844                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3845         }
3846
3847         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3848         if (ret < 0)
3849                 goto err;
3850
3851         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3852         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3853         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3854             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3855                 /*
3856                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3857                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3858                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3859                  */
3860                 put_unused_fd(ret);
3861                 return -EAGAIN;
3862         }
3863
3864         if (IS_ERR(file)) {
3865                 put_unused_fd(ret);
3866                 ret = PTR_ERR(file);
3867         } else {
3868                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3869                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3870                 fsnotify_open(file);
3871                 fd_install(ret, file);
3872         }
3873 err:
3874         putname(req->open.filename);
3875         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3876         if (ret < 0)
3877                 req_set_fail(req);
3878         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3883 {
3884         return io_openat2(req, issue_flags);
3885 }
3886
3887 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3888                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3889 {
3890         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3891         u64 tmp;
3892
3893         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3894                 return -EINVAL;
3895
3896         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3897         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3898                 return -EINVAL;
3899
3900         memset(p, 0, sizeof(*p));
3901         p->nbufs = tmp;
3902         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3903         return 0;
3904 }
3905
3906 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3907                                int bgid, unsigned nbufs)
3908 {
3909         unsigned i = 0;
3910
3911         /* shouldn't happen */
3912         if (!nbufs)
3913                 return 0;
3914
3915         /* the head kbuf is the list itself */
3916         while (!list_empty(&buf->list)) {
3917                 struct io_buffer *nxt;
3918
3919                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3920                 list_del(&nxt->list);
3921                 kfree(nxt);
3922                 if (++i == nbufs)
3923                         return i;
3924         }
3925         i++;
3926         kfree(buf);
3927         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3928
3929         return i;
3930 }
3931
3932 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3933 {
3934         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3935         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3936         struct io_buffer *head;
3937         int ret = 0;
3938         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3939
3940         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3941
3942         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3943
3944         ret = -ENOENT;
3945         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3946         if (head)
3947                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3948         if (ret < 0)
3949                 req_set_fail(req);
3950
3951         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3952         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3953         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3958                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3959 {
3960         unsigned long size, tmp_check;
3961         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3962         u64 tmp;
3963
3964         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3965                 return -EINVAL;
3966
3967         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3968         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3969                 return -E2BIG;
3970         p->nbufs = tmp;
3971         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3972         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3973
3974         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3975                                 &size))
3976                 return -EOVERFLOW;
3977         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3978                 return -EOVERFLOW;
3979
3980         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3981         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3982                 return -EFAULT;
3983
3984         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3985         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3986         if (tmp > USHRT_MAX)
3987                 return -E2BIG;
3988         p->bid = tmp;
3989         return 0;
3990 }
3991
3992 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3993 {
3994         struct io_buffer *buf;
3995         u64 addr = pbuf->addr;
3996         int i, bid = pbuf->bid;
3997
3998         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3999                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4000                 if (!buf)
4001                         break;
4002
4003                 buf->addr = addr;
4004                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4005                 buf->bid = bid;
4006                 addr += pbuf->len;
4007                 bid++;
4008                 if (!*head) {
4009                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4010                         *head = buf;
4011                 } else {
4012                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4013                 }
4014         }
4015
4016         return i ? i : -ENOMEM;
4017 }
4018
4019 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4020 {
4021         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4022         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4023         struct io_buffer *head, *list;
4024         int ret = 0;
4025         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4026
4027         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4028
4029         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4030
4031         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4032
4033         ret = io_add_buffers(p, &head);
4034         if (ret >= 0 && !list) {
4035                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4036                 if (ret < 0)
4037                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4038         }
4039         if (ret < 0)
4040                 req_set_fail(req);
4041         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4042         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4043         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4044         return 0;
4045 }
4046
4047 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4048                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4049 {
4050 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4051         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4052                 return -EINVAL;
4053         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4054                 return -EINVAL;
4055
4056         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4057         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4058         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4059
4060         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4061                 struct epoll_event __user *ev;
4062
4063                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4064                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4065                         return -EFAULT;
4066         }
4067
4068         return 0;
4069 #else
4070         return -EOPNOTSUPP;
4071 #endif
4072 }
4073
4074 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4075 {
4076 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4077         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4078         int ret;
4079         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4080
4081         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4082         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4083                 return -EAGAIN;
4084
4085         if (ret < 0)
4086                 req_set_fail(req);
4087         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4095 {
4096 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4097         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4098                 return -EINVAL;
4099         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4100                 return -EINVAL;
4101
4102         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4103         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4104         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4105         return 0;
4106 #else
4107         return -EOPNOTSUPP;
4108 #endif
4109 }
4110
4111 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4112 {
4113 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4114         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4115         int ret;
4116
4117         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4118                 return -EAGAIN;
4119
4120         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4121         if (ret < 0)
4122                 req_set_fail(req);
4123         io_req_complete(req, ret);
4124         return 0;
4125 #else
4126         return -EOPNOTSUPP;
4127 #endif
4128 }
4129
4130 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4131 {
4132         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4133                 return -EINVAL;
4134         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4135                 return -EINVAL;
4136
4137         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4138         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4139         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4140         return 0;
4141 }
4142
4143 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4144 {
4145         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4146         int ret;
4147
4148         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4149                 switch (fa->advice) {
4150                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4151                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4152                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4153                         break;
4154                 default:
4155                         return -EAGAIN;
4156                 }
4157         }
4158
4159         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4160         if (ret < 0)
4161                 req_set_fail(req);
4162         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4167 {
4168         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4169                 return -EINVAL;
4170         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4171                 return -EINVAL;
4172         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4173                 return -EBADF;
4174
4175         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4176         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4177         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4178         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4179         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4180
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4185 {
4186         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4187         int ret;
4188
4189         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4190                 return -EAGAIN;
4191
4192         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4193                        ctx->buffer);
4194
4195         if (ret < 0)
4196                 req_set_fail(req);
4197         io_req_complete(req, ret);
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4202 {
4203         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4204                 return -EINVAL;
4205         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4206             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4207                 return -EINVAL;
4208         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4209                 return -EBADF;
4210
4211         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4212         return 0;
4213 }
4214
4215 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4216 {
4217         struct files_struct *files = current->files;
4218         struct io_close *close = &req->close;
4219         struct fdtable *fdt;
4220         struct file *file = NULL;
4221         int ret = -EBADF;
4222
4223         spin_lock(&files->file_lock);
4224         fdt = files_fdtable(files);
4225         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4226                 spin_unlock(&files->file_lock);
4227                 goto err;
4228         }
4229         file = fdt->fd[close->fd];
4230         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4231                 spin_unlock(&files->file_lock);
4232                 file = NULL;
4233                 goto err;
4234         }
4235
4236         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4237         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4238                 spin_unlock(&files->file_lock);
4239                 return -EAGAIN;
4240         }
4241
4242         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4243         spin_unlock(&files->file_lock);
4244         if (ret < 0) {
4245                 if (ret == -ENOENT)
4246                         ret = -EBADF;
4247                 goto err;
4248         }
4249
4250         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4251         ret = filp_close(file, current->files);
4252 err:
4253         if (ret < 0)
4254                 req_set_fail(req);
4255         if (file)
4256                 fput(file);
4257         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4262 {
4263         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4264
4265         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4266                 return -EINVAL;
4267         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4268                 return -EINVAL;
4269
4270         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4271         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4272         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4273         return 0;
4274 }
4275
4276 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4277 {
4278         int ret;
4279
4280         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4281         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4282                 return -EAGAIN;
4283
4284         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4285                                 req->sync.flags);
4286         if (ret < 0)
4287                 req_set_fail(req);
4288         io_req_complete(req, ret);
4289         return 0;
4290 }
4291
4292 #if defined(CONFIG_NET)
4293 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4294                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4295 {
4296         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4297
4298         if (async_msg)
4299                 return -EAGAIN;
4300         if (io_alloc_async_data(req)) {
4301                 kfree(kmsg->free_iov);
4302                 return -ENOMEM;
4303         }
4304         async_msg = req->async_data;
4305         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4306         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4307         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4308         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4309         if (!async_msg->free_iov)
4310                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4311
4312         return -EAGAIN;
4313 }
4314
4315 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4316                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4317 {
4318         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4319         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4320         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4321                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4322 }
4323
4324 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4325 {
4326         int ret;
4327
4328         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4329         if (!ret)
4330                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4331         return ret;
4332 }
4333
4334 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4335 {
4336         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4337
4338         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4339                 return -EINVAL;
4340
4341         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4342         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4343         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4344         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4345                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4346
4347 #ifdef CONFIG_COMPAT
4348         if (req->ctx->compat)
4349                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4350 #endif
4351         return 0;
4352 }
4353
4354 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4355 {
4356         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4357         struct socket *sock;
4358         unsigned flags;
4359         int min_ret = 0;
4360         int ret;
4361
4362         sock = sock_from_file(req->file);
4363         if (unlikely(!sock))
4364                 return -ENOTSOCK;
4365
4366         kmsg = req->async_data;
4367         if (!kmsg) {
4368                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4369                 if (ret)
4370                         return ret;
4371                 kmsg = &iomsg;
4372         }
4373
4374         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4375         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4376                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4377         if (flags & MSG_WAITALL)
4378                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4379
4380         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4381         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4382                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4383         if (ret == -ERESTARTSYS)
4384                 ret = -EINTR;
4385
4386         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4387         if (kmsg->free_iov)
4388                 kfree(kmsg->free_iov);
4389         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4390         if (ret < min_ret)
4391                 req_set_fail(req);
4392         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4393         return 0;
4394 }
4395
4396 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4397 {
4398         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4399         struct msghdr msg;
4400         struct iovec iov;
4401         struct socket *sock;
4402         unsigned flags;
4403         int min_ret = 0;
4404         int ret;
4405
4406         sock = sock_from_file(req->file);
4407         if (unlikely(!sock))
4408                 return -ENOTSOCK;
4409
4410         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4411         if (unlikely(ret))
4412                 return ret;
4413
4414         msg.msg_name = NULL;
4415         msg.msg_control = NULL;
4416         msg.msg_controllen = 0;
4417         msg.msg_namelen = 0;
4418
4419         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4420         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4421                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4422         if (flags & MSG_WAITALL)
4423                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4424
4425         msg.msg_flags = flags;
4426         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4427         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4428                 return -EAGAIN;
4429         if (ret == -ERESTARTSYS)
4430                 ret = -EINTR;
4431
4432         if (ret < min_ret)
4433                 req_set_fail(req);
4434         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4439                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4440 {
4441         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4442         struct iovec __user *uiov;
4443         size_t iov_len;
4444         int ret;
4445
4446         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4447                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4448         if (ret)
4449                 return ret;
4450
4451         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4452                 if (iov_len > 1)
4453                         return -EINVAL;
4454                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4455                         return -EFAULT;
4456                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4457                 iomsg->free_iov = NULL;
4458         } else {
4459                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4460                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4461                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4462                                      false);
4463                 if (ret > 0)
4464                         ret = 0;
4465         }
4466
4467         return ret;
4468 }
4469
4470 #ifdef CONFIG_COMPAT
4471 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4472                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4473 {
4474         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4475         struct compat_iovec __user *uiov;
4476         compat_uptr_t ptr;
4477         compat_size_t len;
4478         int ret;
4479
4480         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4481                                   &ptr, &len);
4482         if (ret)
4483                 return ret;
4484
4485         uiov = compat_ptr(ptr);
4486         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4487                 compat_ssize_t clen;
4488
4489                 if (len > 1)
4490                         return -EINVAL;
4491                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4492                         return -EFAULT;
4493                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4494                         return -EFAULT;
4495                 if (clen < 0)
4496                         return -EINVAL;
4497                 sr->len = clen;
4498                 iomsg->free_iov = NULL;
4499         } else {
4500                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4501                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4502                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4503                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4504                 if (ret < 0)
4505                         return ret;
4506         }
4507
4508         return 0;
4509 }
4510 #endif
4511
4512 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4513                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4514 {
4515         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4516
4517 #ifdef CONFIG_COMPAT
4518         if (req->ctx->compat)
4519                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4520 #endif
4521
4522         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4523 }
4524
4525 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4526                                                bool needs_lock)
4527 {
4528         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4529         struct io_buffer *kbuf;
4530
4531         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4532         if (IS_ERR(kbuf))
4533                 return kbuf;
4534
4535         sr->kbuf = kbuf;
4536         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4537         return kbuf;
4538 }
4539
4540 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4541 {
4542         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4543 }
4544
4545 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4546 {
4547         int ret;
4548
4549         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4550         if (!ret)
4551                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4552         return ret;
4553 }
4554
4555 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4556 {
4557         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4558
4559         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4560                 return -EINVAL;
4561
4562         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4563         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4564         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4565         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4566         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4567                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4568
4569 #ifdef CONFIG_COMPAT
4570         if (req->ctx->compat)
4571                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4572 #endif
4573         return 0;
4574 }
4575
4576 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4577 {
4578         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4579         struct socket *sock;
4580         struct io_buffer *kbuf;
4581         unsigned flags;
4582         int min_ret = 0;
4583         int ret, cflags = 0;
4584         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4585
4586         sock = sock_from_file(req->file);
4587         if (unlikely(!sock))
4588                 return -ENOTSOCK;
4589
4590         kmsg = req->async_data;
4591         if (!kmsg) {
4592                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4593                 if (ret)
4594                         return ret;
4595                 kmsg = &iomsg;
4596         }
4597
4598         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4599                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4600                 if (IS_ERR(kbuf))
4601                         return PTR_ERR(kbuf);
4602                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4603                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4604                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4605                                 1, req->sr_msg.len);
4606         }
4607
4608         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4609         if (force_nonblock)
4610                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4611         if (flags & MSG_WAITALL)
4612                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4613
4614         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4615                                         kmsg->uaddr, flags);
4616         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4617                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4618         if (ret == -ERESTARTSYS)
4619                 ret = -EINTR;
4620
4621         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4622                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4623         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4624         if (kmsg->free_iov)
4625                 kfree(kmsg->free_iov);
4626         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4627         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4628                 req_set_fail(req);
4629         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4630         return 0;
4631 }
4632
4633 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4634 {
4635         struct io_buffer *kbuf;
4636         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4637         struct msghdr msg;
4638         void __user *buf = sr->buf;
4639         struct socket *sock;
4640         struct iovec iov;
4641         unsigned flags;
4642         int min_ret = 0;
4643         int ret, cflags = 0;
4644         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4645
4646         sock = sock_from_file(req->file);
4647         if (unlikely(!sock))
4648                 return -ENOTSOCK;
4649
4650         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4651                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4652                 if (IS_ERR(kbuf))
4653                         return PTR_ERR(kbuf);
4654                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4655         }
4656
4657         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4658         if (unlikely(ret))
4659                 goto out_free;
4660
4661         msg.msg_name = NULL;
4662         msg.msg_control = NULL;
4663         msg.msg_controllen = 0;
4664         msg.msg_namelen = 0;
4665         msg.msg_iocb = NULL;
4666         msg.msg_flags = 0;
4667
4668         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4669         if (force_nonblock)
4670                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4671         if (flags & MSG_WAITALL)
4672                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4673
4674         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4675         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4676                 return -EAGAIN;
4677         if (ret == -ERESTARTSYS)
4678                 ret = -EINTR;
4679 out_free:
4680         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4681                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4682         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4683                 req_set_fail(req);
4684         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4685         return 0;
4686 }
4687
4688 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4689 {
4690         struct io_accept *accept = &req->accept;
4691
4692         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4693                 return -EINVAL;
4694         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4695                 return -EINVAL;
4696
4697         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4698         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4699         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4700         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4701         return 0;
4702 }
4703
4704 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4705 {
4706         struct io_accept *accept = &req->accept;
4707         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4708         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4709         int ret;
4710
4711         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4712                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4713
4714         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4715                                         accept->addr_len, accept->flags,
4716                                         accept->nofile);
4717         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4718                 return -EAGAIN;
4719         if (ret < 0) {
4720                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4721                         ret = -EINTR;
4722                 req_set_fail(req);
4723         }
4724         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4725         return 0;
4726 }
4727
4728 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4729 {
4730         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4731         struct io_connect *conn = &req->connect;
4732
4733         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4734 }
4735
4736 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4737 {
4738         struct io_connect *conn = &req->connect;
4739
4740         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4741                 return -EINVAL;
4742         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4743                 return -EINVAL;
4744
4745         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4746         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4747         return 0;
4748 }
4749
4750 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4751 {
4752         struct io_async_connect __io, *io;
4753         unsigned file_flags;
4754         int ret;
4755         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4756
4757         if (req->async_data) {
4758                 io = req->async_data;
4759         } else {
4760                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4761                                                 req->connect.addr_len,
4762                                                 &__io.address);
4763                 if (ret)
4764                         goto out;
4765                 io = &__io;
4766         }
4767
4768         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4769
4770         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4771                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4772         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4773                 if (req->async_data)
4774                         return -EAGAIN;
4775                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4776                         ret = -ENOMEM;
4777                         goto out;
4778                 }
4779                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4780                 return -EAGAIN;
4781         }
4782         if (ret == -ERESTARTSYS)
4783                 ret = -EINTR;
4784 out:
4785         if (ret < 0)
4786                 req_set_fail(req);
4787         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4788         return 0;
4789 }
4790 #else /* !CONFIG_NET */
4791 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4792 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4793 {                                                                       \
4794         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4795 }
4796
4797 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4798 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4799 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4800 {                                                                       \
4801         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4802 }                                                                       \
4803
4804 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4805 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4806 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4807 {                                                                       \
4808         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4809 }
4810
4811 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4812 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4813 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4814 IO_NETOP_PREP(accept);
4815 IO_NETOP_FN(send);
4816 IO_NETOP_FN(recv);
4817 #endif /* CONFIG_NET */
4818
4819 struct io_poll_table {
4820         struct poll_table_struct pt;
4821         struct io_kiocb *req;
4822         int error;
4823 };
4824
4825 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4826                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4827 {
4828         int ret;
4829
4830         /* for instances that support it check for an event match first: */
4831         if (mask && !(mask & poll->events))
4832                 return 0;
4833
4834         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4835
4836         list_del_init(&poll->wait.entry);
4837
4838         req->result = mask;
4839         req->task_work.func = func;
4840
4841         /*
4842          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4843          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4844          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4845          * have the needed state needed for it anyway.
4846          */
4847         ret = io_req_task_work_add(req);
4848         if (unlikely(ret)) {
4849                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4850                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4851         }
4852         return 1;
4853 }
4854
4855 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4856         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4857 {
4858         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4859
4860         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4861                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4862
4863                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4864         }
4865
4866         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4867         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4868                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4869                 return true;
4870         }
4871
4872         return false;
4873 }
4874
4875 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4878         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4879                 return req->async_data;
4880         return req->apoll->double_poll;
4881 }
4882
4883 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4884 {
4885         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4886                 return &req->poll;
4887         return &req->apoll->poll;
4888 }
4889
4890 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4891         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4892 {
4893         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4894
4895         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4896
4897         if (poll && poll->head) {
4898                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4899
4900                 spin_lock(&head->lock);
4901                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4902                 if (poll->wait.private)
4903                         req_ref_put(req);
4904                 poll->head = NULL;
4905                 spin_unlock(&head->lock);
4906         }
4907 }
4908
4909 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4910         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4911 {
4912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4913         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4914         int error;
4915
4916         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4917                 error = -ECANCELED;
4918                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4919         } else {
4920                 error = mangle_poll(mask);
4921         }
4922         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4923                 flags = 0;
4924         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4925                 io_poll_remove_waitqs(req);
4926                 req->poll.done = true;
4927                 flags = 0;
4928         }
4929         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4930                 ctx->cq_extra++;
4931
4932         io_commit_cqring(ctx);
4933         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4934 }
4935
4936 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4937 {
4938         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4940         struct io_kiocb *nxt;
4941
4942         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4943                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4944         } else {
4945                 bool done;
4946
4947                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4948                 if (done) {
4949                         hash_del(&req->hash_node);
4950                 } else {
4951                         req->result = 0;
4952                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4953                 }
4954                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4955                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4956
4957                 if (done) {
4958                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4959                         if (nxt)
4960                                 __io_req_task_submit(nxt);
4961                 }
4962         }
4963 }
4964
4965 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4966                                int sync, void *key)
4967 {
4968         struct io_kiocb *req = wait->private;
4969         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4970         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4971
4972         /* for instances that support it check for an event match first: */
4973         if (mask && !(mask & poll->events))
4974                 return 0;
4975         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4976                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4977
4978         list_del_init(&wait->entry);
4979
4980         if (poll && poll->head) {
4981                 bool done;
4982
4983                 spin_lock(&poll->head->lock);
4984                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4985                 if (!done)
4986                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4987                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4988                 wait->private = NULL;
4989                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4990                 if (!done) {
4991                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4992                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4993                 }
4994         }
4995         req_ref_put(req);
4996         return 1;
4997 }
4998
4999 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5000                               wait_queue_func_t wake_func)
5001 {
5002         poll->head = NULL;
5003         poll->done = false;
5004         poll->canceled = false;
5005 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5006         /* mask in events that we always want/need */
5007         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5008         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5009         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5010 }
5011
5012 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5013                             struct wait_queue_head *head,
5014                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5015 {
5016         struct io_kiocb *req = pt->req;
5017
5018         /*
5019          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5020          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5021          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5022          */
5023         if (unlikely(poll->head)) {
5024                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5025
5026                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5027                 if (*poll_ptr) {
5028                         pt->error = -EINVAL;
5029                         return;
5030                 }
5031                 /*
5032                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5033                  * into one-shot mode.
5034                  */
5035                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5036                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5037                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5038                 if (poll_one->head == head)
5039                         return;
5040                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5041                 if (!poll) {
5042                         pt->error = -ENOMEM;
5043                         return;
5044                 }
5045                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5046                 req_ref_get(req);
5047                 poll->wait.private = req;
5048                 *poll_ptr = poll;
5049         }
5050
5051         pt->error = 0;
5052         poll->head = head;
5053
5054         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5055                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5056         else
5057                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5058 }
5059
5060 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5061                                struct poll_table_struct *p)
5062 {
5063         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5064         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5065
5066         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5067 }
5068
5069 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5070 {
5071         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5072         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5073         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5074
5075         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5076
5077         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5078                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5079                 return;
5080         }
5081
5082         hash_del(&req->hash_node);
5083         io_poll_remove_double(req);
5084         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5085
5086         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5087                 __io_req_task_submit(req);
5088         else
5089                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5090 }
5091
5092 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5093                         void *key)
5094 {
5095         struct io_kiocb *req = wait->private;
5096         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5097
5098         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5099                                         key_to_poll(key));
5100
5101         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5102 }
5103
5104 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5105 {
5106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5107         struct hlist_head *list;
5108
5109         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5110         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5111 }
5112
5113 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5114                                       struct io_poll_iocb *poll,
5115                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5116                                       wait_queue_func_t wake_func)
5117         __acquires(&ctx->completion_lock)
5118 {
5119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5120         bool cancel = false;
5121
5122         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5123         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5124         poll->file = req->file;
5125         poll->wait.private = req;
5126
5127         ipt->pt._key = mask;
5128         ipt->req = req;
5129         ipt->error = -EINVAL;
5130
5131         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5132
5133         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5134         if (likely(poll->head)) {
5135                 spin_lock(&poll->head->lock);
5136                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5137                         if (ipt->error)
5138                                 cancel = true;
5139                         ipt->error = 0;
5140                         mask = 0;
5141                 }
5142                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5143                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5144                 else if (cancel)
5145                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5146                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5147                         io_poll_req_insert(req);
5148                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5149         }
5150
5151         return mask;
5152 }
5153
5154 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5155 {
5156         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5157         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5158         struct async_poll *apoll;
5159         struct io_poll_table ipt;
5160         __poll_t mask, ret;
5161         int rw;
5162
5163         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5164                 return false;
5165         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5166                 return false;
5167         if (def->pollin)
5168                 rw = READ;
5169         else if (def->pollout)
5170                 rw = WRITE;
5171         else
5172                 return false;
5173         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5174         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5175                 return false;
5176
5177         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5178         if (unlikely(!apoll))
5179                 return false;
5180         apoll->double_poll = NULL;
5181
5182         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5183         req->apoll = apoll;
5184
5185         mask = EPOLLONESHOT;
5186         if (def->pollin)
5187                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5188         if (def->pollout)
5189                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5190
5191         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5192         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5193             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5194                 mask &= ~POLLIN;
5195
5196         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5197
5198         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5199
5200         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5201                                         io_async_wake);
5202         if (ret || ipt.error) {
5203                 io_poll_remove_double(req);
5204                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5205                 return false;
5206         }
5207         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5208         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5209                                 mask, apoll->poll.events);
5210         return true;
5211 }
5212
5213 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5214                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5215         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5216 {
5217         bool do_complete = false;
5218
5219         if (!poll->head)
5220                 return false;
5221         spin_lock(&poll->head->lock);
5222         if (do_cancel)
5223                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5224         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5225                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5226                 do_complete = true;
5227         }
5228         spin_unlock(&poll->head->lock);
5229         hash_del(&req->hash_node);
5230         return do_complete;
5231 }
5232
5233 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5234         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5235 {
5236         bool do_complete;
5237
5238         io_poll_remove_double(req);
5239         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5240
5241         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5242                 /* non-poll requests have submit ref still */
5243                 req_ref_put(req);
5244         }
5245         return do_complete;
5246 }
5247
5248 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5249         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5250 {
5251         bool do_complete;
5252
5253         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5254         if (do_complete) {
5255                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5256                 io_commit_cqring(req->ctx);
5257                 req_set_fail(req);
5258                 io_put_req_deferred(req, 1);
5259         }
5260
5261         return do_complete;
5262 }
5263
5264 /*
5265  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5266  */
5267 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5268                                bool cancel_all)
5269 {
5270         struct hlist_node *tmp;
5271         struct io_kiocb *req;
5272         int posted = 0, i;
5273
5274         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5275         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5276                 struct hlist_head *list;
5277
5278                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5279                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5280                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5281                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5282                 }
5283         }
5284         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5285
5286         if (posted)
5287                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5288
5289         return posted != 0;
5290 }
5291
5292 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5293                                      bool poll_only)
5294         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5295 {
5296         struct hlist_head *list;
5297         struct io_kiocb *req;
5298
5299         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5300         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5301                 if (sqe_addr != req->user_data)
5302                         continue;
5303                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5304                         continue;
5305                 return req;
5306         }
5307         return NULL;
5308 }
5309
5310 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5311                           bool poll_only)
5312         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5313 {
5314         struct io_kiocb *req;
5315
5316         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5317         if (!req)
5318                 return -ENOENT;
5319         if (io_poll_remove_one(req))
5320                 return 0;
5321
5322         return -EALREADY;
5323 }
5324
5325 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5326                                      unsigned int flags)
5327 {
5328         u32 events;
5329
5330         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5331 #ifdef __BIG_ENDIAN
5332         events = swahw32(events);
5333 #endif
5334         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5335                 events |= EPOLLONESHOT;
5336         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5337 }
5338
5339 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5340                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5341 {
5342         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5343         u32 flags;
5344
5345         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5346                 return -EINVAL;
5347         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5348                 return -EINVAL;
5349         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5350         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5351                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5352                 return -EINVAL;
5353         /* meaningless without update */
5354         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5355                 return -EINVAL;
5356
5357         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5358         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5359         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5360
5361         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5362         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5363                 return -EINVAL;
5364         if (upd->update_events)
5365                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5366         else if (sqe->poll32_events)
5367                 return -EINVAL;
5368
5369         return 0;
5370 }
5371
5372 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5373                         void *key)
5374 {
5375         struct io_kiocb *req = wait->private;
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377
5378         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5379 }
5380
5381 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5382                                struct poll_table_struct *p)
5383 {
5384         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5385
5386         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5387 }
5388
5389 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5390 {
5391         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5392         u32 flags;
5393
5394         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5395                 return -EINVAL;
5396         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5397                 return -EINVAL;
5398         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5399         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5400                 return -EINVAL;
5401
5402         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5403         return 0;
5404 }
5405
5406 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5407 {
5408         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5409         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5410         struct io_poll_table ipt;
5411         __poll_t mask;
5412
5413         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5414
5415         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5416                                         io_poll_wake);
5417
5418         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5419                 ipt.error = 0;
5420                 io_poll_complete(req, mask);
5421         }
5422         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5423
5424         if (mask) {
5425                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5426                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5427                         io_put_req(req);
5428         }
5429         return ipt.error;
5430 }
5431
5432 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5433 {
5434         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5435         struct io_kiocb *preq;
5436         bool completing;
5437         int ret;
5438
5439         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5440         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5441         if (!preq) {
5442                 ret = -ENOENT;
5443                 goto err;
5444         }
5445
5446         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5447                 completing = true;
5448                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5449                 goto err;
5450         }
5451
5452         /*
5453          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5454          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5455          * let completion re-add it.
5456          */
5457         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5458         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5459                 ret = -EALREADY;
5460                 goto err;
5461         }
5462         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5463         ret = 0;
5464 err:
5465         if (ret < 0) {
5466                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5467                 req_set_fail(req);
5468                 io_req_complete(req, ret);
5469                 return 0;
5470         }
5471         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5472         if (req->poll_update.update_events) {
5473                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5474                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5475                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5476         }
5477         if (req->poll_update.update_user_data)
5478                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5479         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5480
5481         /* complete update request, we're done with it */
5482         io_req_complete(req, ret);
5483
5484         if (!completing) {
5485                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5486                 if (ret < 0) {
5487                         req_set_fail(preq);
5488                         io_req_complete(preq, ret);
5489                 }
5490         }
5491         return 0;
5492 }
5493
5494 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5495 {
5496         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5497                                                 struct io_timeout_data, timer);
5498         struct io_kiocb *req = data->req;
5499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5500         unsigned long flags;
5501
5502         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5503         list_del_init(&req->timeout.list);
5504         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5505                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5506
5507         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5508         io_commit_cqring(ctx);
5509         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5510
5511         io_cqring_ev_posted(ctx);
5512         req_set_fail(req);
5513         io_put_req(req);
5514         return HRTIMER_NORESTART;
5515 }
5516
5517 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5518                                            __u64 user_data)
5519         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5520 {
5521         struct io_timeout_data *io;
5522         struct io_kiocb *req;
5523         bool found = false;
5524
5525         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5526                 found = user_data == req->user_data;
5527                 if (found)
5528                         break;
5529         }
5530         if (!found)
5531                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5532
5533         io = req->async_data;
5534         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5535                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5536         list_del_init(&req->timeout.list);
5537         return req;
5538 }
5539
5540 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5541         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5542 {
5543         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5544
5545         if (IS_ERR(req))
5546                 return PTR_ERR(req);
5547
5548         req_set_fail(req);
5549         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5550         io_put_req_deferred(req, 1);
5551         return 0;
5552 }
5553
5554 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5555                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5556         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5557 {
5558         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5559         struct io_timeout_data *data;
5560
5561         if (IS_ERR(req))
5562                 return PTR_ERR(req);
5563
5564         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5565         data = req->async_data;
5566         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5567         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5568         data->timer.function = io_timeout_fn;
5569         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5570         return 0;
5571 }
5572
5573 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5574                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5575 {
5576         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5577
5578         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5579                 return -EINVAL;
5580         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5581                 return -EINVAL;
5582         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5583                 return -EINVAL;
5584
5585         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5586         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5587         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5588                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5589                         return -EINVAL;
5590                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5591                         return -EFAULT;
5592         } else if (tr->flags) {
5593                 /* timeout removal doesn't support flags */
5594                 return -EINVAL;
5595         }
5596
5597         return 0;
5598 }
5599
5600 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5601 {
5602         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5603                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5604 }
5605
5606 /*
5607  * Remove or update an existing timeout command
5608  */
5609 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5610 {
5611         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5613         int ret;
5614
5615         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5616         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5617                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5618         else
5619                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5620                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5621
5622         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5623         io_commit_cqring(ctx);
5624         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5625         io_cqring_ev_posted(ctx);
5626         if (ret < 0)
5627                 req_set_fail(req);
5628         io_put_req(req);
5629         return 0;
5630 }
5631
5632 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5633                            bool is_timeout_link)
5634 {
5635         struct io_timeout_data *data;
5636         unsigned flags;
5637         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5638
5639         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5640                 return -EINVAL;
5641         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5642                 return -EINVAL;
5643         if (off && is_timeout_link)
5644                 return -EINVAL;
5645         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5646         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5647                 return -EINVAL;
5648
5649         req->timeout.off = off;
5650         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5651                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5652
5653         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5654                 return -ENOMEM;
5655
5656         data = req->async_data;
5657         data->req = req;
5658
5659         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5660                 return -EFAULT;
5661
5662         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5663         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5664         if (is_timeout_link)
5665                 io_req_track_inflight(req);
5666         return 0;
5667 }
5668
5669 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5670 {
5671         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5672         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5673         struct list_head *entry;
5674         u32 tail, off = req->timeout.off;
5675
5676         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5677
5678         /*
5679          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5680          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5681          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5682          */
5683         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5684                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5685                 goto add;
5686         }
5687
5688         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5689         req->timeout.target_seq = tail + off;
5690
5691         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5692          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5693          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5694          */
5695         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5696
5697         /*
5698          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5699          * the one we need first.
5700          */
5701         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5702                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5703                                                   timeout.list);
5704
5705                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5706                         continue;
5707                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5708                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5709                         break;
5710         }
5711 add:
5712         list_add(&req->timeout.list, entry);
5713         data->timer.function = io_timeout_fn;
5714         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5715         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5716         return 0;
5717 }
5718
5719 struct io_cancel_data {
5720         struct io_ring_ctx *ctx;
5721         u64 user_data;
5722 };
5723
5724 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5725 {
5726         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5727         struct io_cancel_data *cd = data;
5728
5729         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5730 }
5731
5732 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5733                                struct io_ring_ctx *ctx)
5734 {
5735         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5736         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5737         int ret = 0;
5738
5739         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5740                 return -ENOENT;
5741
5742         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5743         switch (cancel_ret) {
5744         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5745                 ret = 0;
5746                 break;
5747         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5748                 ret = -EALREADY;
5749                 break;
5750         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5751                 ret = -ENOENT;
5752                 break;
5753         }
5754
5755         return ret;
5756 }
5757
5758 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5759                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5760                                      int success_ret)
5761 {
5762         unsigned long flags;
5763         int ret;
5764
5765         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5766         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5767         if (ret != -ENOENT)
5768                 goto done;
5769         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5770         if (ret != -ENOENT)
5771                 goto done;
5772         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5773 done:
5774         if (!ret)
5775                 ret = success_ret;
5776         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5777         io_commit_cqring(ctx);
5778         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5779         io_cqring_ev_posted(ctx);
5780
5781         if (ret < 0)
5782                 req_set_fail(req);
5783 }
5784
5785 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5786                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5787 {
5788         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5789                 return -EINVAL;
5790         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5791                 return -EINVAL;
5792         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5793                 return -EINVAL;
5794
5795         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5796         return 0;
5797 }
5798
5799 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5800 {
5801         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5802         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5803         struct io_tctx_node *node;
5804         int ret;
5805
5806         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5807         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5808         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5809         if (ret != -ENOENT)
5810                 goto done;
5811         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5812         if (ret != -ENOENT)
5813                 goto done;
5814         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5815         if (ret != -ENOENT)
5816                 goto done;
5817         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5818
5819         /* slow path, try all io-wq's */
5820         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5821         ret = -ENOENT;
5822         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5823                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5824
5825                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5826                 if (ret != -ENOENT)
5827                         break;
5828         }
5829         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5830
5831         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5832 done:
5833         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5834         io_commit_cqring(ctx);
5835         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5836         io_cqring_ev_posted(ctx);
5837
5838         if (ret < 0)
5839                 req_set_fail(req);
5840         io_put_req(req);
5841         return 0;
5842 }
5843
5844 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5845                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5846 {
5847         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5848                 return -EINVAL;
5849         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5850                 return -EINVAL;
5851
5852         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5853         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5854         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5855                 return -EINVAL;
5856         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5857         return 0;
5858 }
5859
5860 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5861 {
5862         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5863         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5864         int ret;
5865
5866         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5867                 return -EAGAIN;
5868
5869         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5870         up.data = req->rsrc_update.arg;
5871         up.nr = 0;
5872         up.tags = 0;
5873         up.resv = 0;
5874
5875         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5876         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5877                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5878         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5879
5880         if (ret < 0)
5881                 req_set_fail(req);
5882         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5883         return 0;
5884 }
5885
5886 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5887 {
5888         switch (req->opcode) {
5889         case IORING_OP_NOP:
5890                 return 0;
5891         case IORING_OP_READV:
5892         case IORING_OP_READ_FIXED:
5893         case IORING_OP_READ:
5894                 return io_read_prep(req, sqe);
5895         case IORING_OP_WRITEV:
5896         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5897         case IORING_OP_WRITE:
5898                 return io_write_prep(req, sqe);
5899         case IORING_OP_POLL_ADD:
5900                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5901         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5902                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5903         case IORING_OP_FSYNC:
5904                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5906                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5907         case IORING_OP_SENDMSG:
5908         case IORING_OP_SEND:
5909                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_RECVMSG:
5911         case IORING_OP_RECV:
5912                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5913         case IORING_OP_CONNECT:
5914                 return io_connect_prep(req, sqe);
5915         case IORING_OP_TIMEOUT:
5916                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5917         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5918                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5919         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5920                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5921         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5922                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5923         case IORING_OP_ACCEPT:
5924                 return io_accept_prep(req, sqe);
5925         case IORING_OP_FALLOCATE:
5926                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_OPENAT:
5928                 return io_openat_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_CLOSE:
5930                 return io_close_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5932                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_STATX:
5934                 return io_statx_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_FADVISE:
5936                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_MADVISE:
5938                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5939         case IORING_OP_OPENAT2:
5940                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5941         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5942                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_SPLICE:
5944                 return io_splice_prep(req, sqe);
5945         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5946                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5947         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5948                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5949         case IORING_OP_TEE:
5950                 return io_tee_prep(req, sqe);
5951         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5952                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5953         case IORING_OP_RENAMEAT:
5954                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5955         case IORING_OP_UNLINKAT:
5956                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5957         }
5958
5959         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5960                         req->opcode);
5961         return -EINVAL;
5962 }
5963
5964 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5965 {
5966         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5967                 return 0;
5968         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5969                 return -EFAULT;
5970         if (io_alloc_async_data(req))
5971                 return -EAGAIN;
5972
5973         switch (req->opcode) {
5974         case IORING_OP_READV:
5975                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5976         case IORING_OP_WRITEV:
5977                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5978         case IORING_OP_SENDMSG:
5979                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5980         case IORING_OP_RECVMSG:
5981                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5982         case IORING_OP_CONNECT:
5983                 return io_connect_prep_async(req);
5984         }
5985         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5986                     req->opcode);
5987         return -EFAULT;
5988 }
5989
5990 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5991 {
5992         struct io_kiocb *pos;
5993         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5994         u32 nr_reqs = 0;
5995
5996         io_for_each_link(pos, req)
5997                 nr_reqs++;
5998         return ctx->cached_sq_head - nr_reqs;
5999 }
6000
6001 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6002 {
6003         struct io_kiocb *pos;
6004         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6005         struct io_defer_entry *de;
6006         int ret;
6007         u32 seq;
6008
6009         /*
6010          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6011          * head request and the next request/link after the current link.
6012          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6013          * maintained for every request of our link.
6014          */
6015         if (ctx->drain_next) {
6016                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6017                 ctx->drain_next = false;
6018         }
6019         /* not interested in head, start from the first linked */
6020         io_for_each_link(pos, req->link) {
6021                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6022                         ctx->drain_next = true;
6023                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6024                         break;
6025                 }
6026         }
6027
6028         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6029         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6030                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6031                 ctx->drain_active = false;
6032                 return false;
6033         }
6034
6035         seq = io_get_sequence(req);
6036         /* Still a chance to pass the sequence check */
6037         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6038                 return false;
6039
6040         ret = io_req_prep_async(req);
6041         if (ret)
6042                 return ret;
6043         io_prep_async_link(req);
6044         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6045         if (!de) {
6046                 io_req_complete_failed(req, ret);
6047                 return true;
6048         }
6049
6050         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6051         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6052                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6053                 kfree(de);
6054                 io_queue_async_work(req);
6055                 return true;
6056         }
6057
6058         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6059         de->req = req;
6060         de->seq = seq;
6061         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6062         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6063         return true;
6064 }
6065
6066 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6067 {
6068         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6069                 switch (req->opcode) {
6070                 case IORING_OP_READV:
6071                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6072                 case IORING_OP_READ:
6073                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6074                         break;
6075                 case IORING_OP_RECVMSG:
6076                 case IORING_OP_RECV:
6077                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6078                         break;
6079                 }
6080                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6081         }
6082
6083         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6084                 switch (req->opcode) {
6085                 case IORING_OP_READV:
6086                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6087                 case IORING_OP_READ:
6088                 case IORING_OP_WRITEV:
6089                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6090                 case IORING_OP_WRITE: {
6091                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6092                         if (io->free_iovec)
6093                                 kfree(io->free_iovec);
6094                         break;
6095                         }
6096                 case IORING_OP_RECVMSG:
6097                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6098                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6099
6100                         kfree(io->free_iov);
6101                         break;
6102                         }
6103                 case IORING_OP_SPLICE:
6104                 case IORING_OP_TEE:
6105                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6106                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6107                         break;
6108                 case IORING_OP_OPENAT:
6109                 case IORING_OP_OPENAT2:
6110                         if (req->open.filename)
6111                                 putname(req->open.filename);
6112                         break;
6113                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6114                         putname(req->rename.oldpath);
6115                         putname(req->rename.newpath);
6116                         break;
6117                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6118                         putname(req->unlink.filename);
6119                         break;
6120                 }
6121                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6122         }
6123         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6124                 kfree(req->apoll->double_poll);
6125                 kfree(req->apoll);
6126                 req->apoll = NULL;
6127         }
6128         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6129                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6130
6131                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6132                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6133         }
6134 }
6135
6136 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6137 {
6138         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6139         const struct cred *creds = NULL;
6140         int ret;
6141
6142         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6143                 creds = override_creds(req->work.creds);
6144
6145         switch (req->opcode) {
6146         case IORING_OP_NOP:
6147                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_READV:
6150         case IORING_OP_READ_FIXED:
6151         case IORING_OP_READ:
6152                 ret = io_read(req, issue_flags);
6153                 break;
6154         case IORING_OP_WRITEV:
6155         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6156         case IORING_OP_WRITE:
6157                 ret = io_write(req, issue_flags);
6158                 break;
6159         case IORING_OP_FSYNC:
6160                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6161                 break;
6162         case IORING_OP_POLL_ADD:
6163                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6164                 break;
6165         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6166                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6167                 break;
6168         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6169                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6170                 break;
6171         case IORING_OP_SENDMSG:
6172                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6173                 break;
6174         case IORING_OP_SEND:
6175                 ret = io_send(req, issue_flags);
6176                 break;
6177         case IORING_OP_RECVMSG:
6178                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6179                 break;
6180         case IORING_OP_RECV:
6181                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6182                 break;
6183         case IORING_OP_TIMEOUT:
6184                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6185                 break;
6186         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6187                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_ACCEPT:
6190                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_CONNECT:
6193                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6196                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_FALLOCATE:
6199                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_OPENAT:
6202                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_CLOSE:
6205                 ret = io_close(req, issue_flags);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6208                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_STATX:
6211                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6212                 break;
6213         case IORING_OP_FADVISE:
6214                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6215                 break;
6216         case IORING_OP_MADVISE:
6217                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6218                 break;
6219         case IORING_OP_OPENAT2:
6220                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6221                 break;
6222         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6223                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6224                 break;
6225         case IORING_OP_SPLICE:
6226                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6227                 break;
6228         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6229                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6230                 break;
6231         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6232                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6233                 break;
6234         case IORING_OP_TEE:
6235                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6236                 break;
6237         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6238                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6239                 break;
6240         case IORING_OP_RENAMEAT:
6241                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6242                 break;
6243         case IORING_OP_UNLINKAT:
6244                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6245                 break;
6246         default:
6247                 ret = -EINVAL;
6248                 break;
6249         }
6250
6251         if (creds)
6252                 revert_creds(creds);
6253         if (ret)
6254                 return ret;
6255         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6256         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6257                 io_iopoll_req_issued(req);
6258
6259         return 0;
6260 }
6261
6262 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6263 {
6264         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6265         struct io_kiocb *timeout;
6266         int ret = 0;
6267
6268         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6269         if (timeout)
6270                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6271
6272         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6273                 ret = -ECANCELED;
6274
6275         if (!ret) {
6276                 do {
6277                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6278                         /*
6279                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6280                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6281                          * wait for request slots on the block side.
6282                          */
6283                         if (ret != -EAGAIN)
6284                                 break;
6285                         cond_resched();
6286                 } while (1);
6287         }
6288
6289         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6290         if (ret) {
6291                 /* io-wq is going to take one down */
6292                 req_ref_get(req);
6293                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6294         }
6295 }
6296
6297 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6298 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6299 #ifdef CONFIG_64BIT
6300 #define FFS_ISREG               0x4UL
6301 #else
6302 #define FFS_ISREG               0x0UL
6303 #endif
6304 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6305
6306 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6307                                                       unsigned i)
6308 {
6309         struct io_fixed_file *table_l2;
6310
6311         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6312         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6313 }
6314
6315 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6316                                               int index)
6317 {
6318         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6319
6320         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6321 }
6322
6323 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6324 {
6325         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6326
6327         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6328                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6329         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6330                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6331         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6332                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6333         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6334 }
6335
6336 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6337                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6338 {
6339         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6340         struct file *file;
6341
6342         if (fixed) {
6343                 unsigned long file_ptr;
6344
6345                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6346                         return NULL;
6347                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6348                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6349                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6350                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6351                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6352                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6353                 io_req_set_rsrc_node(req);
6354         } else {
6355                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6356                 file = __io_file_get(state, fd);
6357
6358                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6359                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6360                         io_req_track_inflight(req);
6361         }
6362
6363         return file;
6364 }
6365
6366 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6367 {
6368         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6369                                                 struct io_timeout_data, timer);
6370         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6371         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6372         unsigned long flags;
6373
6374         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6375         prev = req->timeout.head;
6376         req->timeout.head = NULL;
6377
6378         /*
6379          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6380          * race with the completion of the linked work.
6381          */
6382         if (prev) {
6383                 io_remove_next_linked(prev);
6384                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6385                         prev = NULL;
6386         }
6387         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6388
6389         if (prev) {
6390                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6391                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6392                 io_put_req_deferred(req, 1);
6393         } else {
6394                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6395         }
6396         return HRTIMER_NORESTART;
6397 }
6398
6399 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6400 {
6401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6402
6403         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6404         /*
6405          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6406          * before we got a chance to setup the timer
6407          */
6408         if (req->timeout.head) {
6409                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6410
6411                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6412                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6413                                 data->mode);
6414         }
6415         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6416         /* drop submission reference */
6417         io_put_req(req);
6418 }
6419
6420 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6421 {
6422         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6423
6424         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6425             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6426                 return NULL;
6427
6428         nxt->timeout.head = req;
6429         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6430         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6431         return nxt;
6432 }
6433
6434 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6435 {
6436         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6437         int ret;
6438
6439         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6440
6441         /*
6442          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6443          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6444          */
6445         if (likely(!ret)) {
6446                 /* drop submission reference */
6447                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6448                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6449                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6450
6451                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6452                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6453                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6454                 } else {
6455                         io_put_req(req);
6456                 }
6457         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6458                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6459                         /*
6460                          * Queued up for async execution, worker will release
6461                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6462                          */
6463                         io_queue_async_work(req);
6464                 }
6465         } else {
6466                 io_req_complete_failed(req, ret);
6467         }
6468         if (linked_timeout)
6469                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6470 }
6471
6472 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6473 {
6474         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6475                 return;
6476
6477         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6478                 __io_queue_sqe(req);
6479         } else {
6480                 int ret = io_req_prep_async(req);
6481
6482                 if (unlikely(ret))
6483                         io_req_complete_failed(req, ret);
6484                 else
6485                         io_queue_async_work(req);
6486         }
6487 }
6488
6489 /*
6490  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6491  *
6492  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6493  */
6494 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6495                                         struct io_kiocb *req,
6496                                         unsigned int sqe_flags)
6497 {
6498         if (!ctx->restricted)
6499                 return true;
6500
6501         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6502                 return false;
6503
6504         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6505             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6506                 return false;
6507
6508         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6509                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6510                 return false;
6511
6512         return true;
6513 }
6514
6515 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6516                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6517 {
6518         struct io_submit_state *state;
6519         unsigned int sqe_flags;
6520         int personality, ret = 0;
6521
6522         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6523         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6524         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6525         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6526         req->async_data = NULL;
6527         req->file = NULL;
6528         req->ctx = ctx;
6529         req->link = NULL;
6530         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6531         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6532         atomic_set(&req->refs, 2);
6533         req->task = current;
6534         req->result = 0;
6535         req->work.creds = NULL;
6536
6537         /* enforce forwards compatibility on users */
6538         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6539                 return -EINVAL;
6540         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6541                 return -EINVAL;
6542         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6543                 return -EACCES;
6544
6545         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6546             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6547                 return -EOPNOTSUPP;
6548         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6549                 ctx->drain_active = true;
6550
6551         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6552         if (personality) {
6553                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6554                 if (!req->work.creds)
6555                         return -EINVAL;
6556                 get_cred(req->work.creds);
6557         }
6558         state = &ctx->submit_state;
6559
6560         /*
6561          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6562          * is potentially a read/write to block based storage.
6563          */
6564         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6565             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6566                 blk_start_plug(&state->plug);
6567                 state->plug_started = true;
6568         }
6569
6570         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6571                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6572
6573                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6574                 if (unlikely(!req->file))
6575                         ret = -EBADF;
6576         }
6577
6578         state->ios_left--;
6579         return ret;
6580 }
6581
6582 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6583                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6584 {
6585         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6586         int ret;
6587
6588         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6589         if (unlikely(ret)) {
6590 fail_req:
6591                 if (link->head) {
6592                         /* fail even hard links since we don't submit */
6593                         req_set_fail(link->head);
6594                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6595                         link->head = NULL;
6596                 }
6597                 io_req_complete_failed(req, ret);
6598                 return ret;
6599         }
6600
6601         ret = io_req_prep(req, sqe);
6602         if (unlikely(ret))
6603                 goto fail_req;
6604
6605         /* don't need @sqe from now on */
6606         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6607                                   req->flags, true,
6608                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6609
6610         /*
6611          * If we already have a head request, queue this one for async
6612          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6613          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6614          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6615          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6616          */
6617         if (link->head) {
6618                 struct io_kiocb *head = link->head;
6619
6620                 ret = io_req_prep_async(req);
6621                 if (unlikely(ret))
6622                         goto fail_req;
6623                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6624                 link->last->link = req;
6625                 link->last = req;
6626
6627                 /* last request of a link, enqueue the link */
6628                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6629                         link->head = NULL;
6630                         io_queue_sqe(head);
6631                 }
6632         } else {
6633                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6634                         link->head = req;
6635                         link->last = req;
6636                 } else {
6637                         io_queue_sqe(req);
6638                 }
6639         }
6640
6641         return 0;
6642 }
6643
6644 /*
6645  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6646  */
6647 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6648                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6649 {
6650         if (state->link.head)
6651                 io_queue_sqe(state->link.head);
6652         if (state->comp.nr)
6653                 io_submit_flush_completions(ctx);
6654         if (state->plug_started)
6655                 blk_finish_plug(&state->plug);
6656         io_state_file_put(state);
6657 }
6658
6659 /*
6660  * Start submission side cache.
6661  */
6662 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6663                                   unsigned int max_ios)
6664 {
6665         state->plug_started = false;
6666         state->ios_left = max_ios;
6667         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6668         state->link.head = NULL;
6669 }
6670
6671 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6672 {
6673         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6674
6675         /*
6676          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6677          * since once we write the new head, the application could
6678          * write new data to them.
6679          */
6680         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6681 }
6682
6683 /*
6684  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6685  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6686  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6687  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6688  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6689  * prevent a re-load down the line.
6690  */
6691 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6692 {
6693         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6694         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6695
6696         /*
6697          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6698          *
6699          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6700          *    head updates.
6701          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6702          *    though the application is the one updating it.
6703          */
6704         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6705         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6706                 return &ctx->sq_sqes[head];
6707
6708         /* drop invalid entries */
6709         ctx->cq_extra--;
6710         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6711                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6712         return NULL;
6713 }
6714
6715 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6716 {
6717         struct io_uring_task *tctx;
6718         int submitted = 0;
6719
6720         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6721         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6722         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6723                 return -EAGAIN;
6724
6725         tctx = current->io_uring;
6726         tctx->cached_refs -= nr;
6727         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6728                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6729
6730                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6731                 refcount_add(refill, &current->usage);
6732                 tctx->cached_refs += refill;
6733         }
6734         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6735
6736         while (submitted < nr) {
6737                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6738                 struct io_kiocb *req;
6739
6740                 req = io_alloc_req(ctx);
6741                 if (unlikely(!req)) {
6742                         if (!submitted)
6743                                 submitted = -EAGAIN;
6744                         break;
6745                 }
6746                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6747                 if (unlikely(!sqe)) {
6748                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6749                         break;
6750                 }
6751                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6752                 submitted++;
6753                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6754                         break;
6755         }
6756
6757         if (unlikely(submitted != nr)) {
6758                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6759                 int unused = nr - ref_used;
6760
6761                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6762                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6763         }
6764
6765         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6766          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6767         io_commit_sqring(ctx);
6768
6769         return submitted;
6770 }
6771
6772 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6773 {
6774         return READ_ONCE(sqd->state);
6775 }
6776
6777 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6778 {
6779         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6780         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6781         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6782         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6783 }
6784
6785 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6786 {
6787         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6788         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6789         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6790 }
6791
6792 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6793 {
6794         unsigned int to_submit;
6795         int ret = 0;
6796
6797         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6798         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6799         if (cap_entries && to_submit > 8)
6800                 to_submit = 8;
6801
6802         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6803                 unsigned nr_events = 0;
6804
6805                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6806                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6807                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6808
6809                 /*
6810                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6811                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6812                  */
6813                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6814                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6815                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6816                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6817
6818                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6819                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6820         }
6821
6822         return ret;
6823 }
6824
6825 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6826 {
6827         struct io_ring_ctx *ctx;
6828         unsigned sq_thread_idle = 0;
6829
6830         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6831                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6832         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6833 }
6834
6835 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6836 {
6837         bool did_sig = false;
6838         struct ksignal ksig;
6839
6840         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6841             signal_pending(current)) {
6842                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6843                 if (signal_pending(current))
6844                         did_sig = get_signal(&ksig);
6845                 cond_resched();
6846                 mutex_lock(&sqd->lock);
6847         }
6848         io_run_task_work();
6849         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6850 }
6851
6852 static int io_sq_thread(void *data)
6853 {
6854         struct io_sq_data *sqd = data;
6855         struct io_ring_ctx *ctx;
6856         unsigned long timeout = 0;
6857         char buf[TASK_COMM_LEN];
6858         DEFINE_WAIT(wait);
6859
6860         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6861         set_task_comm(current, buf);
6862
6863         if (sqd->sq_cpu != -1)
6864                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6865         else
6866                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6867         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6868
6869         mutex_lock(&sqd->lock);
6870         while (1) {
6871                 int ret;
6872                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6873
6874                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6875                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6876                                 break;
6877                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6878                         continue;
6879                 }
6880
6881                 sqt_spin = false;
6882                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6883                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6884                         const struct cred *creds = NULL;
6885
6886                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6887                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6888                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6889                         if (creds)
6890                                 revert_creds(creds);
6891                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6892                                 sqt_spin = true;
6893                 }
6894
6895                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6896                         io_run_task_work();
6897                         cond_resched();
6898                         if (sqt_spin)
6899                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6900                         continue;
6901                 }
6902
6903                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6904                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6905                         needs_sched = true;
6906                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6907                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6908
6909                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6910                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6911                                         needs_sched = false;
6912                                         break;
6913                                 }
6914                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6915                                         needs_sched = false;
6916                                         break;
6917                                 }
6918                         }
6919
6920                         if (needs_sched) {
6921                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6922                                 schedule();
6923                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6924                         }
6925                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6926                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6927                 }
6928
6929                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6930                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6931         }
6932
6933         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6934         sqd->thread = NULL;
6935         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6936                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6937         io_run_task_work();
6938         mutex_unlock(&sqd->lock);
6939
6940         complete(&sqd->exited);
6941         do_exit(0);
6942 }
6943
6944 struct io_wait_queue {
6945         struct wait_queue_entry wq;
6946         struct io_ring_ctx *ctx;
6947         unsigned to_wait;
6948         unsigned nr_timeouts;
6949 };
6950
6951 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6952 {
6953         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6954
6955         /*
6956          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6957          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6958          * regardless of event count.
6959          */
6960         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6961                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6962 }
6963
6964 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6965                             int wake_flags, void *key)
6966 {
6967         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6968                                                         wq);
6969
6970         /*
6971          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6972          * the task, and the next invocation will do it.
6973          */
6974         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6975                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6976         return -1;
6977 }
6978
6979 static int io_run_task_work_sig(void)
6980 {
6981         if (io_run_task_work())
6982                 return 1;
6983         if (!signal_pending(current))
6984                 return 0;
6985         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6986                 return -ERESTARTSYS;
6987         return -EINTR;
6988 }
6989
6990 /* when returns >0, the caller should retry */
6991 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6992                                           struct io_wait_queue *iowq,
6993                                           signed long *timeout)
6994 {
6995         int ret;
6996
6997         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6998         ret = io_run_task_work_sig();
6999         if (ret || io_should_wake(iowq))
7000                 return ret;
7001         /* let the caller flush overflows, retry */
7002         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7003                 return 1;
7004
7005         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7006         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7007 }
7008
7009 /*
7010  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7011  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7012  */
7013 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7014                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7015                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7016 {
7017         struct io_wait_queue iowq = {
7018                 .wq = {
7019                         .private        = current,
7020                         .func           = io_wake_function,
7021                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7022                 },
7023                 .ctx            = ctx,
7024                 .to_wait        = min_events,
7025         };
7026         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7027         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7028         int ret;
7029
7030         do {
7031                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7032                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7033                         return 0;
7034                 if (!io_run_task_work())
7035                         break;
7036         } while (1);
7037
7038         if (sig) {
7039 #ifdef CONFIG_COMPAT
7040                 if (in_compat_syscall())
7041                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7042                                                       sigsz);
7043                 else
7044 #endif
7045                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7046
7047                 if (ret)
7048                         return ret;
7049         }
7050
7051         if (uts) {
7052                 struct timespec64 ts;
7053
7054                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7055                         return -EFAULT;
7056                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7057         }
7058
7059         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7060         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7061         do {
7062                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7063                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7064                         ret = -EBUSY;
7065                         break;
7066                 }
7067                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7068                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7069                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7070                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7071                 cond_resched();
7072         } while (ret > 0);
7073
7074         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7075
7076         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7077 }
7078
7079 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7080 {
7081         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7082
7083         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7084                 kfree(table[i]);
7085         kfree(table);
7086 }
7087
7088 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7089 {
7090         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7091         size_t init_size = size;
7092         void **table;
7093
7094         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7095         if (!table)
7096                 return NULL;
7097
7098         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7099                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7100
7101                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7102                 if (!table[i]) {
7103                         io_free_page_table(table, init_size);
7104                         return NULL;
7105                 }
7106                 size -= this_size;
7107         }
7108         return table;
7109 }
7110
7111 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7112 {
7113         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7114 }
7115
7116 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7117 {
7118         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7119 }
7120
7121 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7122 {
7123         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7124         kfree(ref_node);
7125 }
7126
7127 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7128                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7129 {
7130         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7131         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7132
7133         if (data_to_kill) {
7134                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7135
7136                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7137                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7138                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7139                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7140
7141                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7142                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7143                 ctx->rsrc_node = NULL;
7144         }
7145
7146         if (!ctx->rsrc_node) {
7147                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7148                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7149         }
7150 }
7151
7152 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7153 {
7154         if (ctx->rsrc_backup_node)
7155                 return 0;
7156         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7157         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7158 }
7159
7160 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7161 {
7162         int ret;
7163
7164         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7165         if (data->quiesce)
7166                 return -ENXIO;
7167
7168         data->quiesce = true;
7169         do {
7170                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7171                 if (ret)
7172                         break;
7173                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7174
7175                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7176                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7177                         break;
7178                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7179                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7180                 if (!ret)
7181                         break;
7182
7183                 atomic_inc(&data->refs);
7184                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7185                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7186                 reinit_completion(&data->done);
7187
7188                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7189                 ret = io_run_task_work_sig();
7190                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7191         } while (ret >= 0);
7192         data->quiesce = false;
7193
7194         return ret;
7195 }
7196
7197 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7198 {
7199         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7200         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7201
7202         return &data->tags[table_idx][off];
7203 }
7204
7205 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7206 {
7207         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7208
7209         if (data->tags)
7210                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7211         kfree(data);
7212 }
7213
7214 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7215                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7216                               struct io_rsrc_data **pdata)
7217 {
7218         struct io_rsrc_data *data;
7219         int ret = -ENOMEM;
7220         unsigned i;
7221
7222         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7223         if (!data)
7224                 return -ENOMEM;
7225         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7226         if (!data->tags) {
7227                 kfree(data);
7228                 return -ENOMEM;
7229         }
7230
7231         data->nr = nr;
7232         data->ctx = ctx;
7233         data->do_put = do_put;
7234         if (utags) {
7235                 ret = -EFAULT;
7236                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7237                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7238
7239                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7240                                            sizeof(*tag_slot)))
7241                                 goto fail;
7242                 }
7243         }
7244
7245         atomic_set(&data->refs, 1);
7246         init_completion(&data->done);
7247         *pdata = data;
7248         return 0;
7249 fail:
7250         io_rsrc_data_free(data);
7251         return ret;
7252 }
7253
7254 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7255 {
7256         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7257
7258         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7259         return !!table->files;
7260 }
7261
7262 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7263 {
7264         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7265
7266         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7267         table->files = NULL;
7268 }
7269
7270 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7271 {
7272 #if defined(CONFIG_UNIX)
7273         if (ctx->ring_sock) {
7274                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7275                 struct sk_buff *skb;
7276
7277                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7278                         kfree_skb(skb);
7279         }
7280 #else
7281         int i;
7282
7283         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7284                 struct file *file;
7285
7286                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7287                 if (file)
7288                         fput(file);
7289         }
7290 #endif
7291         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7292         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7293         ctx->file_data = NULL;
7294         ctx->nr_user_files = 0;
7295 }
7296
7297 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7298 {
7299         int ret;
7300
7301         if (!ctx->file_data)
7302                 return -ENXIO;
7303         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7304         if (!ret)
7305                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7306         return ret;
7307 }
7308
7309 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7310         __releases(&sqd->lock)
7311 {
7312         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7313
7314         /*
7315          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7316          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7317          */
7318         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7319         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7320                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7321         mutex_unlock(&sqd->lock);
7322 }
7323
7324 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7325         __acquires(&sqd->lock)
7326 {
7327         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7328
7329         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7330         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7331         mutex_lock(&sqd->lock);
7332         if (sqd->thread)
7333                 wake_up_process(sqd->thread);
7334 }
7335
7336 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7337 {
7338         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7339         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7340
7341         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7342         mutex_lock(&sqd->lock);
7343         if (sqd->thread)
7344                 wake_up_process(sqd->thread);
7345         mutex_unlock(&sqd->lock);
7346         wait_for_completion(&sqd->exited);
7347 }
7348
7349 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7350 {
7351         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7352                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7353
7354                 io_sq_thread_stop(sqd);
7355                 kfree(sqd);
7356         }
7357 }
7358
7359 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7360 {
7361         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7362
7363         if (sqd) {
7364                 io_sq_thread_park(sqd);
7365                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7366                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7367                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7368
7369                 io_put_sq_data(sqd);
7370                 ctx->sq_data = NULL;
7371         }
7372 }
7373
7374 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7375 {
7376         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7377         struct io_sq_data *sqd;
7378         struct fd f;
7379
7380         f = fdget(p->wq_fd);
7381         if (!f.file)
7382                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7383         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7384                 fdput(f);
7385                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7386         }
7387
7388         ctx_attach = f.file->private_data;
7389         sqd = ctx_attach->sq_data;
7390         if (!sqd) {
7391                 fdput(f);
7392                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7393         }
7394         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7395                 fdput(f);
7396                 return ERR_PTR(-EPERM);
7397         }
7398
7399         refcount_inc(&sqd->refs);
7400         fdput(f);
7401         return sqd;
7402 }
7403
7404 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7405                                          bool *attached)
7406 {
7407         struct io_sq_data *sqd;
7408
7409         *attached = false;
7410         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7411                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7412                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7413                         *attached = true;
7414                         return sqd;
7415                 }
7416                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7417                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7418                         return sqd;
7419         }
7420
7421         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7422         if (!sqd)
7423                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7424
7425         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7426         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7427         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7428         mutex_init(&sqd->lock);
7429         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7430         init_completion(&sqd->exited);
7431         return sqd;
7432 }
7433
7434 #if defined(CONFIG_UNIX)
7435 /*
7436  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7437  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7438  * loops in the file referencing.
7439  */
7440 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7441 {
7442         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7443         struct scm_fp_list *fpl;
7444         struct sk_buff *skb;
7445         int i, nr_files;
7446
7447         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7448         if (!fpl)
7449                 return -ENOMEM;
7450
7451         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7452         if (!skb) {
7453                 kfree(fpl);
7454                 return -ENOMEM;
7455         }
7456
7457         skb->sk = sk;
7458
7459         nr_files = 0;
7460         fpl->user = get_uid(current_user());
7461         for (i = 0; i < nr; i++) {
7462                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7463
7464                 if (!file)
7465                         continue;
7466                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7467                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7468                 nr_files++;
7469         }
7470
7471         if (nr_files) {
7472                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7473                 fpl->count = nr_files;
7474                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7475                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7476                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7477                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7478
7479                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7480                         fput(fpl->fp[i]);
7481         } else {
7482                 kfree_skb(skb);
7483                 kfree(fpl);
7484         }
7485
7486         return 0;
7487 }
7488
7489 /*
7490  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7491  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7492  * garbage collection to take care of this problem for us.
7493  */
7494 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7495 {
7496         unsigned left, total;
7497         int ret = 0;
7498
7499         total = 0;
7500         left = ctx->nr_user_files;
7501         while (left) {
7502                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7503
7504                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7505                 if (ret)
7506                         break;
7507                 left -= this_files;
7508                 total += this_files;
7509         }
7510
7511         if (!ret)
7512                 return 0;
7513
7514         while (total < ctx->nr_user_files) {
7515                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7516
7517                 if (file)
7518                         fput(file);
7519                 total++;
7520         }
7521
7522         return ret;
7523 }
7524 #else
7525 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7526 {
7527         return 0;
7528 }
7529 #endif
7530
7531 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7532 {
7533         struct file *file = prsrc->file;
7534 #if defined(CONFIG_UNIX)
7535         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7536         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7537         struct sk_buff *skb;
7538         int i;
7539
7540         __skb_queue_head_init(&list);
7541
7542         /*
7543          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7544          * remove this entry and rearrange the file array.
7545          */
7546         skb = skb_dequeue(head);
7547         while (skb) {
7548                 struct scm_fp_list *fp;
7549
7550                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7551                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7552                         int left;
7553
7554                         if (fp->fp[i] != file)
7555                                 continue;
7556
7557                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7558                         left = fp->count - 1 - i;
7559                         if (left) {
7560                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7561                                                 left * sizeof(struct file *));
7562                         }
7563                         fp->count--;
7564                         if (!fp->count) {
7565                                 kfree_skb(skb);
7566                                 skb = NULL;
7567                         } else {
7568                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7569                         }
7570                         fput(file);
7571                         file = NULL;
7572                         break;
7573                 }
7574
7575                 if (!file)
7576                         break;
7577
7578                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7579
7580                 skb = skb_dequeue(head);
7581         }
7582
7583         if (skb_peek(&list)) {
7584                 spin_lock_irq(&head->lock);
7585                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7586                         __skb_queue_tail(head, skb);
7587                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7588         }
7589 #else
7590         fput(file);
7591 #endif
7592 }
7593
7594 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7595 {
7596         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7597         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7598         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7599
7600         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7601                 list_del(&prsrc->list);
7602
7603                 if (prsrc->tag) {
7604                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7605
7606                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7607                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7608                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7609                         ctx->cq_extra++;
7610                         io_commit_cqring(ctx);
7611                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7612                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7613                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7614                 }
7615
7616                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7617                 kfree(prsrc);
7618         }
7619
7620         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7621         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7622                 complete(&rsrc_data->done);
7623 }
7624
7625 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7626 {
7627         struct io_ring_ctx *ctx;
7628         struct llist_node *node;
7629
7630         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7631         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7632
7633         while (node) {
7634                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7635                 struct llist_node *next = node->next;
7636
7637                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7638                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7639                 node = next;
7640         }
7641 }
7642
7643 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7644 {
7645         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7646         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7647         bool first_add = false;
7648
7649         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7650         node->done = true;
7651
7652         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7653                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7654                                             struct io_rsrc_node, node);
7655                 /* recycle ref nodes in order */
7656                 if (!node->done)
7657                         break;
7658                 list_del(&node->node);
7659                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7660         }
7661         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7662
7663         if (first_add)
7664                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7665 }
7666
7667 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7668 {
7669         struct io_rsrc_node *ref_node;
7670
7671         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7672         if (!ref_node)
7673                 return NULL;
7674
7675         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7676                             0, GFP_KERNEL)) {
7677                 kfree(ref_node);
7678                 return NULL;
7679         }
7680         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7681         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7682         ref_node->done = false;
7683         return ref_node;
7684 }
7685
7686 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7687                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7688 {
7689         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7690         struct file *file;
7691         int fd, ret;
7692         unsigned i;
7693
7694         if (ctx->file_data)
7695                 return -EBUSY;
7696         if (!nr_args)
7697                 return -EINVAL;
7698         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7699                 return -EMFILE;
7700         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7701         if (ret)
7702                 return ret;
7703         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7704                                  &ctx->file_data);
7705         if (ret)
7706                 return ret;
7707
7708         ret = -ENOMEM;
7709         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7710                 goto out_free;
7711
7712         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7713                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7714                         ret = -EFAULT;
7715                         goto out_fput;
7716                 }
7717                 /* allow sparse sets */
7718                 if (fd == -1) {
7719                         ret = -EINVAL;
7720                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7721                                 goto out_fput;
7722                         continue;
7723                 }
7724
7725                 file = fget(fd);
7726                 ret = -EBADF;
7727                 if (unlikely(!file))
7728                         goto out_fput;
7729
7730                 /*
7731                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7732                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7733                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7734                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7735                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7736                  */
7737                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7738                         fput(file);
7739                         goto out_fput;
7740                 }
7741                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7742         }
7743
7744         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7745         if (ret) {
7746                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7747                 return ret;
7748         }
7749
7750         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7751         return ret;
7752 out_fput:
7753         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7754                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7755                 if (file)
7756                         fput(file);
7757         }
7758         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7759         ctx->nr_user_files = 0;
7760 out_free:
7761         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7762         ctx->file_data = NULL;
7763         return ret;
7764 }
7765
7766 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7767                                 int index)
7768 {
7769 #if defined(CONFIG_UNIX)
7770         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7771         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7772         struct sk_buff *skb;
7773
7774         /*
7775          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7776          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7777          * and filling it in.
7778          */
7779         spin_lock_irq(&head->lock);
7780         skb = skb_peek(head);
7781         if (skb) {
7782                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7783
7784                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7785                         __skb_unlink(skb, head);
7786                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7787                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7788                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7789                         fpl->count++;
7790                         spin_lock_irq(&head->lock);
7791                         __skb_queue_head(head, skb);
7792                 } else {
7793                         skb = NULL;
7794                 }
7795         }
7796         spin_unlock_irq(&head->lock);
7797
7798         if (skb) {
7799                 fput(file);
7800                 return 0;
7801         }
7802
7803         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7804 #else
7805         return 0;
7806 #endif
7807 }
7808
7809 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7810                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7811 {
7812         struct io_rsrc_put *prsrc;
7813
7814         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7815         if (!prsrc)
7816                 return -ENOMEM;
7817
7818         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7819         prsrc->rsrc = rsrc;
7820         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7821         return 0;
7822 }
7823
7824 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7825                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7826                                  unsigned nr_args)
7827 {
7828         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7829         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7830         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7831         struct io_fixed_file *file_slot;
7832         struct file *file;
7833         int fd, i, err = 0;
7834         unsigned int done;
7835         bool needs_switch = false;
7836
7837         if (!ctx->file_data)
7838                 return -ENXIO;
7839         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7840                 return -EINVAL;
7841
7842         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7843                 u64 tag = 0;
7844
7845                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7846                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7847                         err = -EFAULT;
7848                         break;
7849                 }
7850                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7851                         err = -EINVAL;
7852                         break;
7853                 }
7854                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7855                         continue;
7856
7857                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7858                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7859
7860                 if (file_slot->file_ptr) {
7861                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7862                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7863                                                     ctx->rsrc_node, file);
7864                         if (err)
7865                                 break;
7866                         file_slot->file_ptr = 0;
7867                         needs_switch = true;
7868                 }
7869                 if (fd != -1) {
7870                         file = fget(fd);
7871                         if (!file) {
7872                                 err = -EBADF;
7873                                 break;
7874                         }
7875                         /*
7876                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7877                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7878                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7879                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7880                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7881                          * support regular read/write anyway.
7882                          */
7883                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7884                                 fput(file);
7885                                 err = -EBADF;
7886                                 break;
7887                         }
7888                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7889                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7890                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7891                         if (err) {
7892                                 file_slot->file_ptr = 0;
7893                                 fput(file);
7894                                 break;
7895                         }
7896                 }
7897         }
7898
7899         if (needs_switch)
7900                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7901         return done ? done : err;
7902 }
7903
7904 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7905 {
7906         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7907
7908         req = io_put_req_find_next(req);
7909         return req ? &req->work : NULL;
7910 }
7911
7912 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7913                                         struct task_struct *task)
7914 {
7915         struct io_wq_hash *hash;
7916         struct io_wq_data data;
7917         unsigned int concurrency;
7918
7919         hash = ctx->hash_map;
7920         if (!hash) {
7921                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7922                 if (!hash)
7923                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7924                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7925                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7926                 ctx->hash_map = hash;
7927         }
7928
7929         data.hash = hash;
7930         data.task = task;
7931         data.free_work = io_free_work;
7932         data.do_work = io_wq_submit_work;
7933
7934         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7935         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7936
7937         return io_wq_create(concurrency, &data);
7938 }
7939
7940 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7941                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7942 {
7943         struct io_uring_task *tctx;
7944         int ret;
7945
7946         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7947         if (unlikely(!tctx))
7948                 return -ENOMEM;
7949
7950         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7951         if (unlikely(ret)) {
7952                 kfree(tctx);
7953                 return ret;
7954         }
7955
7956         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7957         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7958                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7959                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7960                 kfree(tctx);
7961                 return ret;
7962         }
7963
7964         xa_init(&tctx->xa);
7965         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7966         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7967         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7968         task->io_uring = tctx;
7969         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7970         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7971         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7972         return 0;
7973 }
7974
7975 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7976 {
7977         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7978
7979         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7980         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7981         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7982
7983         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7984         kfree(tctx);
7985         tsk->io_uring = NULL;
7986 }
7987
7988 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7989                                 struct io_uring_params *p)
7990 {
7991         int ret;
7992
7993         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7994         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7995                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7996                 struct fd f;
7997
7998                 f = fdget(p->wq_fd);
7999                 if (!f.file)
8000                         return -ENXIO;
8001                 fdput(f);
8002                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8003                         return -EINVAL;
8004         }
8005         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8006                 struct task_struct *tsk;
8007                 struct io_sq_data *sqd;
8008                 bool attached;
8009
8010                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8011                 if (IS_ERR(sqd)) {
8012                         ret = PTR_ERR(sqd);
8013                         goto err;
8014                 }
8015
8016                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8017                 ctx->sq_data = sqd;
8018                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8019                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8020                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8021
8022                 io_sq_thread_park(sqd);
8023                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8024                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8025                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8026                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8027                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8028
8029                 if (ret < 0)
8030                         goto err;
8031                 if (attached)
8032                         return 0;
8033
8034                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8035                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8036
8037                         ret = -EINVAL;
8038                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8039                                 goto err_sqpoll;
8040                         sqd->sq_cpu = cpu;
8041                 } else {
8042                         sqd->sq_cpu = -1;
8043                 }
8044
8045                 sqd->task_pid = current->pid;
8046                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8047                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8048                 if (IS_ERR(tsk)) {
8049                         ret = PTR_ERR(tsk);
8050                         goto err_sqpoll;
8051                 }
8052
8053                 sqd->thread = tsk;
8054                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8055                 wake_up_new_task(tsk);
8056                 if (ret)
8057                         goto err;
8058         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8059                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8060                 ret = -EINVAL;
8061                 goto err;
8062         }
8063
8064         return 0;
8065 err_sqpoll:
8066         complete(&ctx->sq_data->exited);
8067 err:
8068         io_sq_thread_finish(ctx);
8069         return ret;
8070 }
8071
8072 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8073                                       unsigned long nr_pages)
8074 {
8075         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8076 }
8077
8078 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8079                                    unsigned long nr_pages)
8080 {
8081         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8082
8083         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8084         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8085
8086         do {
8087                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8088                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8089                 if (new_pages > page_limit)
8090                         return -ENOMEM;
8091         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8092                                         new_pages) != cur_pages);
8093
8094         return 0;
8095 }
8096
8097 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8098 {
8099         if (ctx->user)
8100                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8101
8102         if (ctx->mm_account)
8103                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8104 }
8105
8106 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8107 {
8108         int ret;
8109
8110         if (ctx->user) {
8111                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8112                 if (ret)
8113                         return ret;
8114         }
8115
8116         if (ctx->mm_account)
8117                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8118
8119         return 0;
8120 }
8121
8122 static void io_mem_free(void *ptr)
8123 {
8124         struct page *page;
8125
8126         if (!ptr)
8127                 return;
8128
8129         page = virt_to_head_page(ptr);
8130         if (put_page_testzero(page))
8131                 free_compound_page(page);
8132 }
8133
8134 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8135 {
8136         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8137                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8138
8139         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8140 }
8141
8142 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8143                                 size_t *sq_offset)
8144 {
8145         struct io_rings *rings;
8146         size_t off, sq_array_size;
8147
8148         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8149         if (off == SIZE_MAX)
8150                 return SIZE_MAX;
8151
8152 #ifdef CONFIG_SMP
8153         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8154         if (off == 0)
8155                 return SIZE_MAX;
8156 #endif
8157
8158         if (sq_offset)
8159                 *sq_offset = off;
8160
8161         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8162         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8163                 return SIZE_MAX;
8164
8165         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8166                 return SIZE_MAX;
8167
8168         return off;
8169 }
8170
8171 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8172 {
8173         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8174         unsigned int i;
8175
8176         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8177                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8178                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8179                 if (imu->acct_pages)
8180                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8181                 kvfree(imu);
8182         }
8183         *slot = NULL;
8184 }
8185
8186 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8187 {
8188         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8189         prsrc->buf = NULL;
8190 }
8191
8192 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8193 {
8194         unsigned int i;
8195
8196         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8197                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8198         kfree(ctx->user_bufs);
8199         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8200         ctx->user_bufs = NULL;
8201         ctx->buf_data = NULL;
8202         ctx->nr_user_bufs = 0;
8203 }
8204
8205 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8206 {
8207         int ret;
8208
8209         if (!ctx->buf_data)
8210                 return -ENXIO;
8211
8212         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8213         if (!ret)
8214                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8215         return ret;
8216 }
8217
8218 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8219                        void __user *arg, unsigned index)
8220 {
8221         struct iovec __user *src;
8222
8223 #ifdef CONFIG_COMPAT
8224         if (ctx->compat) {
8225                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8226                 struct compat_iovec ciov;
8227
8228                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8229                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8230                         return -EFAULT;
8231
8232                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8233                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8234                 return 0;
8235         }
8236 #endif
8237         src = (struct iovec __user *) arg;
8238         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8239                 return -EFAULT;
8240         return 0;
8241 }
8242
8243 /*
8244  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8245  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8246  * match that one.
8247  *
8248  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8249  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8250  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8251  */
8252 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8253                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8254 {
8255         int i, j;
8256
8257         /* check current page array */
8258         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8259                 if (!PageCompound(pages[i]))
8260                         continue;
8261                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8262                         return true;
8263         }
8264
8265         /* check previously registered pages */
8266         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8267                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8268
8269                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8270                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8271                                 continue;
8272                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8273                                 return true;
8274                 }
8275         }
8276
8277         return false;
8278 }
8279
8280 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8281                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8282                                  struct page **last_hpage)
8283 {
8284         int i, ret;
8285
8286         imu->acct_pages = 0;
8287         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8288                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8289                         imu->acct_pages++;
8290                 } else {
8291                         struct page *hpage;
8292
8293                         hpage = compound_head(pages[i]);
8294                         if (hpage == *last_hpage)
8295                                 continue;
8296                         *last_hpage = hpage;
8297                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8298                                 continue;
8299                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8300                 }
8301         }
8302
8303         if (!imu->acct_pages)
8304                 return 0;
8305
8306         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8307         if (ret)
8308                 imu->acct_pages = 0;
8309         return ret;
8310 }
8311
8312 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8313                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8314                                   struct page **last_hpage)
8315 {
8316         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8317         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8318         struct page **pages = NULL;
8319         unsigned long off, start, end, ubuf;
8320         size_t size;
8321         int ret, pret, nr_pages, i;
8322
8323         if (!iov->iov_base) {
8324                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8325                 return 0;
8326         }
8327
8328         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8329         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8330         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8331         nr_pages = end - start;
8332
8333         *pimu = NULL;
8334         ret = -ENOMEM;
8335
8336         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8337         if (!pages)
8338                 goto done;
8339
8340         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8341                               GFP_KERNEL);
8342         if (!vmas)
8343                 goto done;
8344
8345         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8346         if (!imu)
8347                 goto done;
8348
8349         ret = 0;
8350         mmap_read_lock(current->mm);
8351         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8352                               pages, vmas);
8353         if (pret == nr_pages) {
8354                 /* don't support file backed memory */
8355                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8356                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8357
8358                         if (vma_is_shmem(vma))
8359                                 continue;
8360                         if (vma->vm_file &&
8361                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8362                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8363                                 break;
8364                         }
8365                 }
8366         } else {
8367                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8368         }
8369         mmap_read_unlock(current->mm);
8370         if (ret) {
8371                 /*
8372                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8373                  * release any pages we did get
8374                  */
8375                 if (pret > 0)
8376                         unpin_user_pages(pages, pret);
8377                 goto done;
8378         }
8379
8380         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8381         if (ret) {
8382                 unpin_user_pages(pages, pret);
8383                 goto done;
8384         }
8385
8386         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8387         size = iov->iov_len;
8388         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8389                 size_t vec_len;
8390
8391                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8392                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8393                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8394                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8395                 off = 0;
8396                 size -= vec_len;
8397         }
8398         /* store original address for later verification */
8399         imu->ubuf = ubuf;
8400         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8401         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8402         *pimu = imu;
8403         ret = 0;
8404 done:
8405         if (ret)
8406                 kvfree(imu);
8407         kvfree(pages);
8408         kvfree(vmas);
8409         return ret;
8410 }
8411
8412 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8413 {
8414         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8415         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8416 }
8417
8418 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8419 {
8420         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8421
8422         /*
8423          * Don't impose further limits on the size and buffer
8424          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8425          * submitted if they are wrong.
8426          */
8427         if (!iov->iov_base)
8428                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8429         if (!iov->iov_len)
8430                 return -EFAULT;
8431
8432         /* arbitrary limit, but we need something */
8433         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8434                 return -EFAULT;
8435
8436         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8437                 return -EOVERFLOW;
8438
8439         return 0;
8440 }
8441
8442 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8443                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8444 {
8445         struct page *last_hpage = NULL;
8446         struct io_rsrc_data *data;
8447         int i, ret;
8448         struct iovec iov;
8449
8450         if (ctx->user_bufs)
8451                 return -EBUSY;
8452         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8453                 return -EINVAL;
8454         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8455         if (ret)
8456                 return ret;
8457         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8458         if (ret)
8459                 return ret;
8460         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8461         if (ret) {
8462                 io_rsrc_data_free(data);
8463                 return ret;
8464         }
8465
8466         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8467                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8468                 if (ret)
8469                         break;
8470                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8471                 if (ret)
8472                         break;
8473                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8474                         ret = -EINVAL;
8475                         break;
8476                 }
8477
8478                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8479                                              &last_hpage);
8480                 if (ret)
8481                         break;
8482         }
8483
8484         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8485
8486         ctx->buf_data = data;
8487         if (ret)
8488                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8489         else
8490                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8491         return ret;
8492 }
8493
8494 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8495                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8496                                    unsigned int nr_args)
8497 {
8498         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8499         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8500         struct page *last_hpage = NULL;
8501         bool needs_switch = false;
8502         __u32 done;
8503         int i, err;
8504
8505         if (!ctx->buf_data)
8506                 return -ENXIO;
8507         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8508                 return -EINVAL;
8509
8510         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8511                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8512                 int offset = up->offset + done;
8513                 u64 tag = 0;
8514
8515                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8516                 if (err)
8517                         break;
8518                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8519                         err = -EFAULT;
8520                         break;
8521                 }
8522                 err = io_buffer_validate(&iov);
8523                 if (err)
8524                         break;
8525                 if (!iov.iov_base && tag) {
8526                         err = -EINVAL;
8527                         break;
8528                 }
8529                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8530                 if (err)
8531                         break;
8532
8533                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8534                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8535                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8536                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8537                         if (unlikely(err)) {
8538                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8539                                 break;
8540                         }
8541                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8542                         needs_switch = true;
8543                 }
8544
8545                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8546                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8547         }
8548
8549         if (needs_switch)
8550                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8551         return done ? done : err;
8552 }
8553
8554 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8555 {
8556         __s32 __user *fds = arg;
8557         int fd;
8558
8559         if (ctx->cq_ev_fd)
8560                 return -EBUSY;
8561
8562         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8563                 return -EFAULT;
8564
8565         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8566         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8567                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8568                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8569                 return ret;
8570         }
8571
8572         return 0;
8573 }
8574
8575 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8576 {
8577         if (ctx->cq_ev_fd) {
8578                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8579                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8580                 return 0;
8581         }
8582
8583         return -ENXIO;
8584 }
8585
8586 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8587 {
8588         struct io_buffer *buf;
8589         unsigned long index;
8590
8591         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8592                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8593 }
8594
8595 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8596 {
8597         struct io_kiocb *req, *nxt;
8598
8599         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8600                 if (tsk && req->task != tsk)
8601                         continue;
8602                 list_del(&req->compl.list);
8603                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8604         }
8605 }
8606
8607 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8608 {
8609         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8610         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8611
8612         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8613
8614         if (submit_state->free_reqs) {
8615                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8616                                      submit_state->reqs);
8617                 submit_state->free_reqs = 0;
8618         }
8619
8620         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8621         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8622         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8623 }
8624
8625 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8626 {
8627         if (!data)
8628                 return false;
8629         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8630                 wait_for_completion(&data->done);
8631         return true;
8632 }
8633
8634 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8635 {
8636         io_sq_thread_finish(ctx);
8637
8638         if (ctx->mm_account) {
8639                 mmdrop(ctx->mm_account);
8640                 ctx->mm_account = NULL;
8641         }
8642
8643         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8644         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8645                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8646         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8647                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8648         if (ctx->rings)
8649                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8650         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8651         io_eventfd_unregister(ctx);
8652         io_destroy_buffers(ctx);
8653         if (ctx->sq_creds)
8654                 put_cred(ctx->sq_creds);
8655
8656         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8657         if (ctx->rsrc_node)
8658                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8659         if (ctx->rsrc_backup_node)
8660                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8661         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8662
8663         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8664         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8665
8666 #if defined(CONFIG_UNIX)
8667         if (ctx->ring_sock) {
8668                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8669                 sock_release(ctx->ring_sock);
8670         }
8671 #endif
8672
8673         io_mem_free(ctx->rings);
8674         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8675
8676         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8677         free_uid(ctx->user);
8678         io_req_caches_free(ctx);
8679         if (ctx->hash_map)
8680                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8681         kfree(ctx->cancel_hash);
8682         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8683         kfree(ctx);
8684 }
8685
8686 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8687 {
8688         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8689         __poll_t mask = 0;
8690
8691         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8692         /*
8693          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8694          * io_commit_cqring
8695          */
8696         smp_rmb();
8697         if (!io_sqring_full(ctx))
8698                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8699
8700         /*
8701          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8702          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8703          *      CPU0                    CPU1
8704          *      ----                    ----
8705          * lock(&ctx->uring_lock);
8706          *                              lock(&ep->mtx);
8707          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8708          * lock(&ep->mtx);
8709          *
8710          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8711          * pushs them to do the flush.
8712          */
8713         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8714                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8715
8716         return mask;
8717 }
8718
8719 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8720 {
8721         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8722
8723         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8724 }
8725
8726 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8727 {
8728         const struct cred *creds;
8729
8730         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8731         if (creds) {
8732                 put_cred(creds);
8733                 return 0;
8734         }
8735
8736         return -EINVAL;
8737 }
8738
8739 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8740 {
8741         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8742 }
8743
8744 struct io_tctx_exit {
8745         struct callback_head            task_work;
8746         struct completion               completion;
8747         struct io_ring_ctx              *ctx;
8748 };
8749
8750 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8751 {
8752         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8753         struct io_tctx_exit *work;
8754
8755         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8756         /*
8757          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8758          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8759          */
8760         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8761                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8762         complete(&work->completion);
8763 }
8764
8765 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8766 {
8767         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8768
8769         return req->ctx == data;
8770 }
8771
8772 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8773 {
8774         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8775         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8776         struct io_tctx_exit exit;
8777         struct io_tctx_node *node;
8778         int ret;
8779
8780         /*
8781          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8782          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8783          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8784          * as nobody else will be looking for them.
8785          */
8786         do {
8787                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8788                 if (ctx->sq_data) {
8789                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8790                         struct task_struct *tsk;
8791
8792                         io_sq_thread_park(sqd);
8793                         tsk = sqd->thread;
8794                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8795                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8796                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8797                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8798                 }
8799
8800                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8801         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8802
8803         init_completion(&exit.completion);
8804         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8805         exit.ctx = ctx;
8806         /*
8807          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8808          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8809          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8810          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8811          */
8812         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8813         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8814                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8815
8816                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8817                                         ctx_node);
8818                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8819                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8820                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8821                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8822                         continue;
8823                 wake_up_process(node->task);
8824
8825                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8826                 wait_for_completion(&exit.completion);
8827                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8828         }
8829         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8830         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8831         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8832
8833         io_ring_ctx_free(ctx);
8834 }
8835
8836 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8837 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8838                              bool cancel_all)
8839 {
8840         struct io_kiocb *req, *tmp;
8841         int canceled = 0;
8842
8843         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8844         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8845                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8846                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8847                         canceled++;
8848                 }
8849         }
8850         if (canceled != 0)
8851                 io_commit_cqring(ctx);
8852         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8853         if (canceled != 0)
8854                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8855         return canceled != 0;
8856 }
8857
8858 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8859 {
8860         unsigned long index;
8861         struct creds *creds;
8862
8863         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8864         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8865         if (ctx->rings)
8866                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8867         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8868                 io_unregister_personality(ctx, index);
8869         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8870
8871         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8872         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8873
8874         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8875         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8876
8877         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8878         /*
8879          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8880          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8881          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8882          * over using system_wq.
8883          */
8884         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8885 }
8886
8887 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8888 {
8889         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8890
8891         file->private_data = NULL;
8892         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8893         return 0;
8894 }
8895
8896 struct io_task_cancel {
8897         struct task_struct *task;
8898         bool all;
8899 };
8900
8901 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8902 {
8903         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8904         struct io_task_cancel *cancel = data;
8905         bool ret;
8906
8907         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8908                 unsigned long flags;
8909                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8910
8911                 /* protect against races with linked timeouts */
8912                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8913                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8914                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8915         } else {
8916                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8917         }
8918         return ret;
8919 }
8920
8921 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8922                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8923 {
8924         struct io_defer_entry *de;
8925         LIST_HEAD(list);
8926
8927         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8928         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8929                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8930                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8931                         break;
8932                 }
8933         }
8934         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8935         if (list_empty(&list))
8936                 return false;
8937
8938         while (!list_empty(&list)) {
8939                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8940                 list_del_init(&de->list);
8941                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8942                 kfree(de);
8943         }
8944         return true;
8945 }
8946
8947 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8948 {
8949         struct io_tctx_node *node;
8950         enum io_wq_cancel cret;
8951         bool ret = false;
8952
8953         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8954         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8955                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8956
8957                 /*
8958                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8959                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8960                  */
8961                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8962                         continue;
8963                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8964                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8965         }
8966         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8967
8968         return ret;
8969 }
8970
8971 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8972                                          struct task_struct *task,
8973                                          bool cancel_all)
8974 {
8975         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8976         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8977
8978         while (1) {
8979                 enum io_wq_cancel cret;
8980                 bool ret = false;
8981
8982                 if (!task) {
8983                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8984                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8985                         /*
8986                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8987                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8988                          */
8989                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8990                                                &cancel, true);
8991                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8992                 }
8993
8994                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8995                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8996                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8997                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8998                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8999                                 ret = true;
9000                         }
9001                 }
9002
9003                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9004                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9005                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9006                 ret |= io_run_task_work();
9007                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9008                 if (!ret)
9009                         break;
9010                 cond_resched();
9011         }
9012 }
9013
9014 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9015 {
9016         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9017         struct io_tctx_node *node;
9018         int ret;
9019
9020         if (unlikely(!tctx)) {
9021                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9022                 if (unlikely(ret))
9023                         return ret;
9024                 tctx = current->io_uring;
9025         }
9026         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9027                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9028                 if (!node)
9029                         return -ENOMEM;
9030                 node->ctx = ctx;
9031                 node->task = current;
9032
9033                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9034                                         node, GFP_KERNEL));
9035                 if (ret) {
9036                         kfree(node);
9037                         return ret;
9038                 }
9039
9040                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9041                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9042                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9043         }
9044         tctx->last = ctx;
9045         return 0;
9046 }
9047
9048 /*
9049  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9050  */
9051 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9052 {
9053         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9054
9055         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9056                 return 0;
9057         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9058 }
9059
9060 /*
9061  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9062  */
9063 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9064 {
9065         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9066         struct io_tctx_node *node;
9067
9068         if (!tctx)
9069                 return;
9070         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9071         if (!node)
9072                 return;
9073
9074         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9075         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9076
9077         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9078         list_del(&node->ctx_node);
9079         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9080
9081         if (tctx->last == node->ctx)
9082                 tctx->last = NULL;
9083         kfree(node);
9084 }
9085
9086 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9087 {
9088         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9089         struct io_tctx_node *node;
9090         unsigned long index;
9091
9092         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9093                 io_uring_del_tctx_node(index);
9094         if (wq) {
9095                 /*
9096                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9097                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9098                  */
9099                 tctx->io_wq = NULL;
9100                 io_wq_put_and_exit(wq);
9101         }
9102 }
9103
9104 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9105 {
9106         if (tracked)
9107                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9108         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9109 }
9110
9111 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9112 {
9113         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9114         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9115
9116         tctx->cached_refs = 0;
9117         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9118         put_task_struct_many(task, refs);
9119 }
9120
9121 /*
9122  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9123  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9124  */
9125 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9126 {
9127         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9128         struct io_ring_ctx *ctx;
9129         s64 inflight;
9130         DEFINE_WAIT(wait);
9131
9132         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9133
9134         if (!current->io_uring)
9135                 return;
9136         if (tctx->io_wq)
9137                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9138
9139         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9140         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9141         do {
9142                 /* read completions before cancelations */
9143                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9144                 if (!inflight)
9145                         break;
9146
9147                 if (!sqd) {
9148                         struct io_tctx_node *node;
9149                         unsigned long index;
9150
9151                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9152                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9153                                 if (node->ctx->sq_data)
9154                                         continue;
9155                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9156                                                              cancel_all);
9157                         }
9158                 } else {
9159                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9160                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9161                                                              cancel_all);
9162                 }
9163
9164                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9165                 /*
9166                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9167                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9168                  * prepare_to_wait().
9169                  */
9170                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9171                         schedule();
9172                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9173         } while (1);
9174         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9175
9176         io_uring_clean_tctx(tctx);
9177         if (cancel_all) {
9178                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9179                 __io_uring_free(current);
9180         }
9181 }
9182
9183 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9184 {
9185         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9186 }
9187
9188 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9189                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9190 {
9191         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9192         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9193         struct page *page;
9194         void *ptr;
9195
9196         switch (offset) {
9197         case IORING_OFF_SQ_RING:
9198         case IORING_OFF_CQ_RING:
9199                 ptr = ctx->rings;
9200                 break;
9201         case IORING_OFF_SQES:
9202                 ptr = ctx->sq_sqes;
9203                 break;
9204         default:
9205                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9206         }
9207
9208         page = virt_to_head_page(ptr);
9209         if (sz > page_size(page))
9210                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9211
9212         return ptr;
9213 }
9214
9215 #ifdef CONFIG_MMU
9216
9217 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9218 {
9219         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9220         unsigned long pfn;
9221         void *ptr;
9222
9223         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9224         if (IS_ERR(ptr))
9225                 return PTR_ERR(ptr);
9226
9227         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9228         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9229 }
9230
9231 #else /* !CONFIG_MMU */
9232
9233 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9234 {
9235         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9236 }
9237
9238 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9239 {
9240         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9241 }
9242
9243 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9244         unsigned long addr, unsigned long len,
9245         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9246 {
9247         void *ptr;
9248
9249         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9250         if (IS_ERR(ptr))
9251                 return PTR_ERR(ptr);
9252
9253         return (unsigned long) ptr;
9254 }
9255
9256 #endif /* !CONFIG_MMU */
9257
9258 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9259 {
9260         DEFINE_WAIT(wait);
9261
9262         do {
9263                 if (!io_sqring_full(ctx))
9264                         break;
9265                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9266
9267                 if (!io_sqring_full(ctx))
9268                         break;
9269                 schedule();
9270         } while (!signal_pending(current));
9271
9272         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9273         return 0;
9274 }
9275
9276 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9277                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9278                           const sigset_t __user **sig)
9279 {
9280         struct io_uring_getevents_arg arg;
9281
9282         /*
9283          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9284          * is just a pointer to the sigset_t.
9285          */
9286         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9287                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9288                 *ts = NULL;
9289                 return 0;
9290         }
9291
9292         /*
9293          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9294          * timespec and sigset_t pointers if good.
9295          */
9296         if (*argsz != sizeof(arg))
9297                 return -EINVAL;
9298         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9299                 return -EFAULT;
9300         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9301         *argsz = arg.sigmask_sz;
9302         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9303         return 0;
9304 }
9305
9306 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9307                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9308                 size_t, argsz)
9309 {
9310         struct io_ring_ctx *ctx;
9311         int submitted = 0;
9312         struct fd f;
9313         long ret;
9314
9315         io_run_task_work();
9316
9317         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9318                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9319                 return -EINVAL;
9320
9321         f = fdget(fd);
9322         if (unlikely(!f.file))
9323                 return -EBADF;
9324
9325         ret = -EOPNOTSUPP;
9326         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9327                 goto out_fput;
9328
9329         ret = -ENXIO;
9330         ctx = f.file->private_data;
9331         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9332                 goto out_fput;
9333
9334         ret = -EBADFD;
9335         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9336                 goto out;
9337
9338         /*
9339          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9340          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9341          * we were asked to.
9342          */
9343         ret = 0;
9344         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9345                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9346
9347                 ret = -EOWNERDEAD;
9348                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9349                         goto out;
9350                 }
9351                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9352                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9353                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9354                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9355                         if (ret)
9356                                 goto out;
9357                 }
9358                 submitted = to_submit;
9359         } else if (to_submit) {
9360                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9361                 if (unlikely(ret))
9362                         goto out;
9363                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9364                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9365                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9366
9367                 if (submitted != to_submit)
9368                         goto out;
9369         }
9370         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9371                 const sigset_t __user *sig;
9372                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9373
9374                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9375                 if (unlikely(ret))
9376                         goto out;
9377
9378                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9379
9380                 /*
9381                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9382                  * space applications don't need to do io completion events
9383                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9384                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9385                  */
9386                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9387                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9388                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9389                 } else {
9390                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9391                 }
9392         }
9393
9394 out:
9395         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9396 out_fput:
9397         fdput(f);
9398         return submitted ? submitted : ret;
9399 }
9400
9401 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9402 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9403                 const struct cred *cred)
9404 {
9405         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9406         struct group_info *gi;
9407         kernel_cap_t cap;
9408         unsigned __capi;
9409         int g;
9410
9411         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9412         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9413         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9414         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9415         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9416         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9417         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9418         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9419         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9420         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9421         gi = cred->group_info;
9422         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9423                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9424                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9425         }
9426         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9427         cap = cred->cap_effective;
9428         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9429                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9430         seq_putc(m, '\n');
9431         return 0;
9432 }
9433
9434 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9435 {
9436         struct io_sq_data *sq = NULL;
9437         bool has_lock;
9438         int i;
9439
9440         /*
9441          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9442          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9443          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9444          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9445          */
9446         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9447
9448         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9449                 sq = ctx->sq_data;
9450                 if (!sq->thread)
9451                         sq = NULL;
9452         }
9453
9454         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9455         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9456         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9457         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9458                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9459
9460                 if (f)
9461                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9462                 else
9463                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9464         }
9465         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9466         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9467                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9468                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9469
9470                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9471         }
9472         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9473                 unsigned long index;
9474                 const struct cred *cred;
9475
9476                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9477                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9478                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9479         }
9480         seq_printf(m, "PollList:\n");
9481         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9482         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9483                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9484                 struct io_kiocb *req;
9485
9486                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9487                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9488                                         req->task->task_works != NULL);
9489         }
9490         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9491         if (has_lock)
9492                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9493 }
9494
9495 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9496 {
9497         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9498
9499         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9500                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9501                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9502         }
9503 }
9504 #endif
9505
9506 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9507         .release        = io_uring_release,
9508         .mmap           = io_uring_mmap,
9509 #ifndef CONFIG_MMU
9510         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9511         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9512 #endif
9513         .poll           = io_uring_poll,
9514         .fasync         = io_uring_fasync,
9515 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9516         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9517 #endif
9518 };
9519
9520 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9521                                   struct io_uring_params *p)
9522 {
9523         struct io_rings *rings;
9524         size_t size, sq_array_offset;
9525
9526         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9527         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9528         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9529
9530         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9531         if (size == SIZE_MAX)
9532                 return -EOVERFLOW;
9533
9534         rings = io_mem_alloc(size);
9535         if (!rings)
9536                 return -ENOMEM;
9537
9538         ctx->rings = rings;
9539         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9540         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9541         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9542         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9543         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9544
9545         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9546         if (size == SIZE_MAX) {
9547                 io_mem_free(ctx->rings);
9548                 ctx->rings = NULL;
9549                 return -EOVERFLOW;
9550         }
9551
9552         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9553         if (!ctx->sq_sqes) {
9554                 io_mem_free(ctx->rings);
9555                 ctx->rings = NULL;
9556                 return -ENOMEM;
9557         }
9558
9559         return 0;
9560 }
9561
9562 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9563 {
9564         int ret, fd;
9565
9566         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9567         if (fd < 0)
9568                 return fd;
9569
9570         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9571         if (ret) {
9572                 put_unused_fd(fd);
9573                 return ret;
9574         }
9575         fd_install(fd, file);
9576         return fd;
9577 }
9578
9579 /*
9580  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9581  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9582  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9583  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9584  */
9585 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9586 {
9587         struct file *file;
9588 #if defined(CONFIG_UNIX)
9589         int ret;
9590
9591         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9592                                 &ctx->ring_sock);
9593         if (ret)
9594                 return ERR_PTR(ret);
9595 #endif
9596
9597         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9598                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9599 #if defined(CONFIG_UNIX)
9600         if (IS_ERR(file)) {
9601                 sock_release(ctx->ring_sock);
9602                 ctx->ring_sock = NULL;
9603         } else {
9604                 ctx->ring_sock->file = file;
9605         }
9606 #endif
9607         return file;
9608 }
9609
9610 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9611                            struct io_uring_params __user *params)
9612 {
9613         struct io_ring_ctx *ctx;
9614         struct file *file;
9615         int ret;
9616
9617         if (!entries)
9618                 return -EINVAL;
9619         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9620                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9621                         return -EINVAL;
9622                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9623         }
9624
9625         /*
9626          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9627          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9628          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9629          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9630          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9631          * of CQ ring entries manually.
9632          */
9633         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9634         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9635                 /*
9636                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9637                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9638                  * any cq vs sq ring sizing.
9639                  */
9640                 if (!p->cq_entries)
9641                         return -EINVAL;
9642                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9643                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9644                                 return -EINVAL;
9645                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9646                 }
9647                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9648                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9649                         return -EINVAL;
9650         } else {
9651                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9652         }
9653
9654         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9655         if (!ctx)
9656                 return -ENOMEM;
9657         ctx->compat = in_compat_syscall();
9658         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9659                 ctx->user = get_uid(current_user());
9660
9661         /*
9662          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9663          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9664          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9665          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9666          */
9667         mmgrab(current->mm);
9668         ctx->mm_account = current->mm;
9669
9670         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9671         if (ret)
9672                 goto err;
9673
9674         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9675         if (ret)
9676                 goto err;
9677         /* always set a rsrc node */
9678         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9679         if (ret)
9680                 goto err;
9681         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9682
9683         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9684         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9685         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9686         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9687         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9688         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9689         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9690         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9691
9692         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9693         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9694         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9695         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9696         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9697         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9698         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9699         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9700
9701         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9702                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9703                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9704                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9705                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9706                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9707
9708         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9709                 ret = -EFAULT;
9710                 goto err;
9711         }
9712
9713         file = io_uring_get_file(ctx);
9714         if (IS_ERR(file)) {
9715                 ret = PTR_ERR(file);
9716                 goto err;
9717         }
9718
9719         /*
9720          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9721          * having closed it before we finish setup
9722          */
9723         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9724         if (ret < 0) {
9725                 /* fput will clean it up */
9726                 fput(file);
9727                 return ret;
9728         }
9729
9730         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9731         return ret;
9732 err:
9733         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9734         return ret;
9735 }
9736
9737 /*
9738  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9739  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9740  * params structure passed in.
9741  */
9742 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9743 {
9744         struct io_uring_params p;
9745         int i;
9746
9747         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9748                 return -EFAULT;
9749         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9750                 if (p.resv[i])
9751                         return -EINVAL;
9752         }
9753
9754         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9755                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9756                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9757                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9758                 return -EINVAL;
9759
9760         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9761 }
9762
9763 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9764                 struct io_uring_params __user *, params)
9765 {
9766         return io_uring_setup(entries, params);
9767 }
9768
9769 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9770 {
9771         struct io_uring_probe *p;
9772         size_t size;
9773         int i, ret;
9774
9775         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9776         if (size == SIZE_MAX)
9777                 return -EOVERFLOW;
9778         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9779         if (!p)
9780                 return -ENOMEM;
9781
9782         ret = -EFAULT;
9783         if (copy_from_user(p, arg, size))
9784                 goto out;
9785         ret = -EINVAL;
9786         if (memchr_inv(p, 0, size))
9787                 goto out;
9788
9789         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9790         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9791                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9792
9793         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9794                 p->ops[i].op = i;
9795                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9796                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9797         }
9798         p->ops_len = i;
9799
9800         ret = 0;
9801         if (copy_to_user(arg, p, size))
9802                 ret = -EFAULT;
9803 out:
9804         kfree(p);
9805         return ret;
9806 }
9807
9808 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9809 {
9810         const struct cred *creds;
9811         u32 id;
9812         int ret;
9813
9814         creds = get_current_cred();
9815
9816         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9817                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9818         if (!ret)
9819                 return id;
9820         put_cred(creds);
9821         return ret;
9822 }
9823
9824 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9825                                     unsigned int nr_args)
9826 {
9827         struct io_uring_restriction *res;
9828         size_t size;
9829         int i, ret;
9830
9831         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9832         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9833                 return -EBADFD;
9834
9835         /* We allow only a single restrictions registration */
9836         if (ctx->restrictions.registered)
9837                 return -EBUSY;
9838
9839         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9840                 return -EINVAL;
9841
9842         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9843         if (size == SIZE_MAX)
9844                 return -EOVERFLOW;
9845
9846         res = memdup_user(arg, size);
9847         if (IS_ERR(res))
9848                 return PTR_ERR(res);
9849
9850         ret = 0;
9851
9852         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9853                 switch (res[i].opcode) {
9854                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9855                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9856                                 ret = -EINVAL;
9857                                 goto out;
9858                         }
9859
9860                         __set_bit(res[i].register_op,
9861                                   ctx->restrictions.register_op);
9862                         break;
9863                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9864                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9865                                 ret = -EINVAL;
9866                                 goto out;
9867                         }
9868
9869                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9870                         break;
9871                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9872                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9873                         break;
9874                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9875                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9876                         break;
9877                 default:
9878                         ret = -EINVAL;
9879                         goto out;
9880                 }
9881         }
9882
9883 out:
9884         /* Reset all restrictions if an error happened */
9885         if (ret != 0)
9886                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9887         else
9888                 ctx->restrictions.registered = true;
9889
9890         kfree(res);
9891         return ret;
9892 }
9893
9894 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9895 {
9896         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9897                 return -EBADFD;
9898
9899         if (ctx->restrictions.registered)
9900                 ctx->restricted = 1;
9901
9902         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9903         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9904                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9905         return 0;
9906 }
9907
9908 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9909                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9910                                      unsigned nr_args)
9911 {
9912         __u32 tmp;
9913         int err;
9914
9915         if (up->resv)
9916                 return -EINVAL;
9917         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9918                 return -EOVERFLOW;
9919         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9920         if (err)
9921                 return err;
9922
9923         switch (type) {
9924         case IORING_RSRC_FILE:
9925                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9926         case IORING_RSRC_BUFFER:
9927                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9928         }
9929         return -EINVAL;
9930 }
9931
9932 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9933                                     unsigned nr_args)
9934 {
9935         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9936
9937         if (!nr_args)
9938                 return -EINVAL;
9939         memset(&up, 0, sizeof(up));
9940         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9941                 return -EFAULT;
9942         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9943 }
9944
9945 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9946                                    unsigned size, unsigned type)
9947 {
9948         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9949
9950         if (size != sizeof(up))
9951                 return -EINVAL;
9952         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9953                 return -EFAULT;
9954         if (!up.nr || up.resv)
9955                 return -EINVAL;
9956         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9957 }
9958
9959 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9960                             unsigned int size, unsigned int type)
9961 {
9962         struct io_uring_rsrc_register rr;
9963
9964         /* keep it extendible */
9965         if (size != sizeof(rr))
9966                 return -EINVAL;
9967
9968         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9969         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9970                 return -EFAULT;
9971         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9972                 return -EINVAL;
9973
9974         switch (type) {
9975         case IORING_RSRC_FILE:
9976                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9977                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9978         case IORING_RSRC_BUFFER:
9979                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9980                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9981         }
9982         return -EINVAL;
9983 }
9984
9985 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9986                                 unsigned len)
9987 {
9988         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9989         cpumask_var_t new_mask;
9990         int ret;
9991
9992         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9993                 return -EINVAL;
9994
9995         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
9996                 return -ENOMEM;
9997
9998         cpumask_clear(new_mask);
9999         if (len > cpumask_size())
10000                 len = cpumask_size();
10001
10002         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10003                 free_cpumask_var(new_mask);
10004                 return -EFAULT;
10005         }
10006
10007         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10008         free_cpumask_var(new_mask);
10009         return ret;
10010 }
10011
10012 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10013 {
10014         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10015
10016         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10017                 return -EINVAL;
10018
10019         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10020 }
10021
10022 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10023 {
10024         switch (op) {
10025         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10026         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10027         case IORING_REGISTER_FILES:
10028         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10029         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10030         case IORING_REGISTER_PROBE:
10031         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10032         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10033         case IORING_REGISTER_FILES2:
10034         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10035         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10036         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10037         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10038         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10039                 return false;
10040         default:
10041                 return true;
10042         }
10043 }
10044
10045 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10046                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10047         __releases(ctx->uring_lock)
10048         __acquires(ctx->uring_lock)
10049 {
10050         int ret;
10051
10052         /*
10053          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10054          * someone else killed the ctx or is already going through
10055          * io_uring_register().
10056          */
10057         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10058                 return -ENXIO;
10059
10060         if (ctx->restricted) {
10061                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10062                         return -EINVAL;
10063                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10064                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10065                         return -EACCES;
10066         }
10067
10068         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10069                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10070
10071                 /*
10072                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10073                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10074                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10075                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10076                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10077                  * after we've killed the percpu ref.
10078                  */
10079                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10080                 do {
10081                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10082                         if (!ret)
10083                                 break;
10084                         ret = io_run_task_work_sig();
10085                         if (ret < 0)
10086                                 break;
10087                 } while (1);
10088                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10089
10090                 if (ret) {
10091                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10092                         return ret;
10093                 }
10094         }
10095
10096         switch (opcode) {
10097         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10098                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10099                 break;
10100         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10101                 ret = -EINVAL;
10102                 if (arg || nr_args)
10103                         break;
10104                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10105                 break;
10106         case IORING_REGISTER_FILES:
10107                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10108                 break;
10109         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10110                 ret = -EINVAL;
10111                 if (arg || nr_args)
10112                         break;
10113                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10114                 break;
10115         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10116                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10117                 break;
10118         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10119         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10120                 ret = -EINVAL;
10121                 if (nr_args != 1)
10122                         break;
10123                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10124                 if (ret)
10125                         break;
10126                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10127                         ctx->eventfd_async = 1;
10128                 else
10129                         ctx->eventfd_async = 0;
10130                 break;
10131         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10132                 ret = -EINVAL;
10133                 if (arg || nr_args)
10134                         break;
10135                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10136                 break;
10137         case IORING_REGISTER_PROBE:
10138                 ret = -EINVAL;
10139                 if (!arg || nr_args > 256)
10140                         break;
10141                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10142                 break;
10143         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10144                 ret = -EINVAL;
10145                 if (arg || nr_args)
10146                         break;
10147                 ret = io_register_personality(ctx);
10148                 break;
10149         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10150                 ret = -EINVAL;
10151                 if (arg)
10152                         break;
10153                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10154                 break;
10155         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10156                 ret = -EINVAL;
10157                 if (arg || nr_args)
10158                         break;
10159                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10160                 break;
10161         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10162                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10163                 break;
10164         case IORING_REGISTER_FILES2:
10165                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10166                 break;
10167         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10168                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10169                                               IORING_RSRC_FILE);
10170                 break;
10171         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10172                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10173                 break;
10174         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10175                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10176                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10177                 break;
10178         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10179                 ret = -EINVAL;
10180                 if (!arg || !nr_args)
10181                         break;
10182                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10183                 break;
10184         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10185                 ret = -EINVAL;
10186                 if (arg || nr_args)
10187                         break;
10188                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10189                 break;
10190         default:
10191                 ret = -EINVAL;
10192                 break;
10193         }
10194
10195         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10196                 /* bring the ctx back to life */
10197                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10198                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10199         }
10200         return ret;
10201 }
10202
10203 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10204                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10205 {
10206         struct io_ring_ctx *ctx;
10207         long ret = -EBADF;
10208         struct fd f;
10209
10210         f = fdget(fd);
10211         if (!f.file)
10212                 return -EBADF;
10213
10214         ret = -EOPNOTSUPP;
10215         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10216                 goto out_fput;
10217
10218         ctx = f.file->private_data;
10219
10220         io_run_task_work();
10221
10222         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10223         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10224         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10225         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10226                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10227 out_fput:
10228         fdput(f);
10229         return ret;
10230 }
10231
10232 static int __init io_uring_init(void)
10233 {
10234 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10235         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10236         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10237 } while (0)
10238
10239 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10240         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10241         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10254         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10255         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10256         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10257         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10258         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10259         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10260         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10261         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10269         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10270
10271         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10272                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10273         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10274                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10275         /* should fit into one byte */
10276         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10277
10278         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10279         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10280         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10281                                 SLAB_ACCOUNT);
10282         return 0;
10283 };
10284 __initcall(io_uring_init);