Merge tag 'pci-v5.14-changes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/helgaa...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_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 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
103
104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
106 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
107
108 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
111                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
112                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 struct io_uring {
119         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
120         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
121 };
122
123 /*
124  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
125  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
126  *
127  * The offsets to the member fields are published through struct
128  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
129  */
130 struct io_rings {
131         /*
132          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
133          * masked to get valid indices.
134          *
135          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
136          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
137          * cq ring.
138          */
139         struct io_uring         sq, cq;
140         /*
141          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
142          * ring_entries - 1)
143          */
144         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
145         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
146         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
147         /*
148          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
149          * invalid index stored in array
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * After a new SQ head value was read by the application this
156          * counter includes all submissions that were dropped reaching
157          * the new SQ head (and possibly more).
158          */
159         u32                     sq_dropped;
160         /*
161          * Runtime SQ flags
162          *
163          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
164          * application.
165          *
166          * The application needs a full memory barrier before checking
167          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
168          */
169         u32                     sq_flags;
170         /*
171          * Runtime CQ flags
172          *
173          * Written by the application, shouldn't be modified by the
174          * kernel.
175          */
176         u32                     cq_flags;
177         /*
178          * Number of completion events lost because the queue was full;
179          * this should be avoided by the application by making sure
180          * there are not more requests pending than there is space in
181          * the completion queue.
182          *
183          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
184          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
185          * cached value).
186          *
187          * As completion events come in out of order this counter is not
188          * ordered with any other data.
189          */
190         u32                     cq_overflow;
191         /*
192          * Ring buffer of completion events.
193          *
194          * The kernel writes completion events fresh every time they are
195          * produced, so the application is allowed to modify pending
196          * entries.
197          */
198         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
199 };
200
201 enum io_uring_cmd_flags {
202         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
203         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
204 };
205
206 struct io_mapped_ubuf {
207         u64             ubuf;
208         u64             ubuf_end;
209         unsigned int    nr_bvecs;
210         unsigned long   acct_pages;
211         struct bio_vec  bvec[];
212 };
213
214 struct io_ring_ctx;
215
216 struct io_overflow_cqe {
217         struct io_uring_cqe cqe;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 struct io_fixed_file {
222         /* file * with additional FFS_* flags */
223         unsigned long file_ptr;
224 };
225
226 struct io_rsrc_put {
227         struct list_head list;
228         u64 tag;
229         union {
230                 void *rsrc;
231                 struct file *file;
232                 struct io_mapped_ubuf *buf;
233         };
234 };
235
236 struct io_file_table {
237         /* two level table */
238         struct io_fixed_file **files;
239 };
240
241 struct io_rsrc_node {
242         struct percpu_ref               refs;
243         struct list_head                node;
244         struct list_head                rsrc_list;
245         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
246         struct llist_node               llist;
247         bool                            done;
248 };
249
250 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
251
252 struct io_rsrc_data {
253         struct io_ring_ctx              *ctx;
254
255         u64                             **tags;
256         unsigned int                    nr;
257         rsrc_put_fn                     *do_put;
258         atomic_t                        refs;
259         struct completion               done;
260         bool                            quiesce;
261 };
262
263 struct io_buffer {
264         struct list_head list;
265         __u64 addr;
266         __u32 len;
267         __u16 bid;
268 };
269
270 struct io_restriction {
271         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
272         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
273         u8 sqe_flags_allowed;
274         u8 sqe_flags_required;
275         bool registered;
276 };
277
278 enum {
279         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
280         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
281 };
282
283 struct io_sq_data {
284         refcount_t              refs;
285         atomic_t                park_pending;
286         struct mutex            lock;
287
288         /* ctx's that are using this sqd */
289         struct list_head        ctx_list;
290
291         struct task_struct      *thread;
292         struct wait_queue_head  wait;
293
294         unsigned                sq_thread_idle;
295         int                     sq_cpu;
296         pid_t                   task_pid;
297         pid_t                   task_tgid;
298
299         unsigned long           state;
300         struct completion       exited;
301 };
302
303 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
304 #define IO_COMPL_BATCH                  32
305 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
306 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
307
308 struct io_comp_state {
309         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
310         unsigned int            nr;
311         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
312         struct list_head        free_list;
313 };
314
315 struct io_submit_link {
316         struct io_kiocb         *head;
317         struct io_kiocb         *last;
318 };
319
320 struct io_submit_state {
321         struct blk_plug         plug;
322         struct io_submit_link   link;
323
324         /*
325          * io_kiocb alloc cache
326          */
327         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
328         unsigned int            free_reqs;
329
330         bool                    plug_started;
331
332         /*
333          * Batch completion logic
334          */
335         struct io_comp_state    comp;
336
337         /*
338          * File reference cache
339          */
340         struct file             *file;
341         unsigned int            fd;
342         unsigned int            file_refs;
343         unsigned int            ios_left;
344 };
345
346 struct io_ring_ctx {
347         /* const or read-mostly hot data */
348         struct {
349                 struct percpu_ref       refs;
350
351                 struct io_rings         *rings;
352                 unsigned int            flags;
353                 unsigned int            compat: 1;
354                 unsigned int            drain_next: 1;
355                 unsigned int            eventfd_async: 1;
356                 unsigned int            restricted: 1;
357                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
358                 unsigned int            drain_active: 1;
359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
360
361         /* submission data */
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364
365                 /*
366                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
367                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
368                  *
369                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
370                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
371                  * the queue when needed.
372                  *
373                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
374                  * array.
375                  */
376                 u32                     *sq_array;
377                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
378                 unsigned                cached_sq_head;
379                 unsigned                sq_entries;
380                 struct list_head        defer_list;
381
382                 /*
383                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
384                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
385                  */
386                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
387                 struct io_file_table    file_table;
388                 unsigned                nr_user_files;
389                 unsigned                nr_user_bufs;
390                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
391
392                 struct io_submit_state  submit_state;
393                 struct list_head        timeout_list;
394                 struct list_head        cq_overflow_list;
395                 struct xarray           io_buffers;
396                 struct xarray           personalities;
397                 u32                     pers_next;
398                 unsigned                sq_thread_idle;
399         } ____cacheline_aligned_in_smp;
400
401         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
402         struct list_head        locked_free_list;
403         unsigned int            locked_free_nr;
404
405         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
406         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
407
408         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
409         struct list_head        sqd_list;
410
411         unsigned long           check_cq_overflow;
412
413         struct {
414                 unsigned                cached_cq_tail;
415                 unsigned                cq_entries;
416                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
417                 struct wait_queue_head  poll_wait;
418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
419                 unsigned                cq_extra;
420                 atomic_t                cq_timeouts;
421                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
422                 unsigned                cq_last_tm_flush;
423         } ____cacheline_aligned_in_smp;
424
425         struct {
426                 spinlock_t              completion_lock;
427
428                 /*
429                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
430                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
431                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
432                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
433                  */
434                 struct list_head        iopoll_list;
435                 struct hlist_head       *cancel_hash;
436                 unsigned                cancel_hash_bits;
437                 bool                    poll_multi_queue;
438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
439
440         struct io_restriction           restrictions;
441
442         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
443         struct {
444                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
445                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
446                 struct io_rsrc_data             *file_data;
447                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
448
449                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
450                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
451                 struct list_head                rsrc_ref_list;
452                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
453         };
454
455         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
456         struct {
457                 #if defined(CONFIG_UNIX)
458                         struct socket           *ring_sock;
459                 #endif
460                 /* hashed buffered write serialization */
461                 struct io_wq_hash               *hash_map;
462
463                 /* Only used for accounting purposes */
464                 struct user_struct              *user;
465                 struct mm_struct                *mm_account;
466
467                 /* ctx exit and cancelation */
468                 struct callback_head            *exit_task_work;
469                 struct work_struct              exit_work;
470                 struct list_head                tctx_list;
471                 struct completion               ref_comp;
472         };
473 };
474
475 struct io_uring_task {
476         /* submission side */
477         int                     cached_refs;
478         struct xarray           xa;
479         struct wait_queue_head  wait;
480         const struct io_ring_ctx *last;
481         struct io_wq            *io_wq;
482         struct percpu_counter   inflight;
483         atomic_t                inflight_tracked;
484         atomic_t                in_idle;
485
486         spinlock_t              task_lock;
487         struct io_wq_work_list  task_list;
488         unsigned long           task_state;
489         struct callback_head    task_work;
490 };
491
492 /*
493  * First field must be the file pointer in all the
494  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
495  */
496 struct io_poll_iocb {
497         struct file                     *file;
498         struct wait_queue_head          *head;
499         __poll_t                        events;
500         bool                            done;
501         bool                            canceled;
502         struct wait_queue_entry         wait;
503 };
504
505 struct io_poll_update {
506         struct file                     *file;
507         u64                             old_user_data;
508         u64                             new_user_data;
509         __poll_t                        events;
510         bool                            update_events;
511         bool                            update_user_data;
512 };
513
514 struct io_close {
515         struct file                     *file;
516         int                             fd;
517 };
518
519 struct io_timeout_data {
520         struct io_kiocb                 *req;
521         struct hrtimer                  timer;
522         struct timespec64               ts;
523         enum hrtimer_mode               mode;
524 };
525
526 struct io_accept {
527         struct file                     *file;
528         struct sockaddr __user          *addr;
529         int __user                      *addr_len;
530         int                             flags;
531         unsigned long                   nofile;
532 };
533
534 struct io_sync {
535         struct file                     *file;
536         loff_t                          len;
537         loff_t                          off;
538         int                             flags;
539         int                             mode;
540 };
541
542 struct io_cancel {
543         struct file                     *file;
544         u64                             addr;
545 };
546
547 struct io_timeout {
548         struct file                     *file;
549         u32                             off;
550         u32                             target_seq;
551         struct list_head                list;
552         /* head of the link, used by linked timeouts only */
553         struct io_kiocb                 *head;
554 };
555
556 struct io_timeout_rem {
557         struct file                     *file;
558         u64                             addr;
559
560         /* timeout update */
561         struct timespec64               ts;
562         u32                             flags;
563 };
564
565 struct io_rw {
566         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
567         struct kiocb                    kiocb;
568         u64                             addr;
569         u64                             len;
570 };
571
572 struct io_connect {
573         struct file                     *file;
574         struct sockaddr __user          *addr;
575         int                             addr_len;
576 };
577
578 struct io_sr_msg {
579         struct file                     *file;
580         union {
581                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
582                 struct user_msghdr __user       *umsg;
583                 void __user                     *buf;
584         };
585         int                             msg_flags;
586         int                             bgid;
587         size_t                          len;
588         struct io_buffer                *kbuf;
589 };
590
591 struct io_open {
592         struct file                     *file;
593         int                             dfd;
594         struct filename                 *filename;
595         struct open_how                 how;
596         unsigned long                   nofile;
597 };
598
599 struct io_rsrc_update {
600         struct file                     *file;
601         u64                             arg;
602         u32                             nr_args;
603         u32                             offset;
604 };
605
606 struct io_fadvise {
607         struct file                     *file;
608         u64                             offset;
609         u32                             len;
610         u32                             advice;
611 };
612
613 struct io_madvise {
614         struct file                     *file;
615         u64                             addr;
616         u32                             len;
617         u32                             advice;
618 };
619
620 struct io_epoll {
621         struct file                     *file;
622         int                             epfd;
623         int                             op;
624         int                             fd;
625         struct epoll_event              event;
626 };
627
628 struct io_splice {
629         struct file                     *file_out;
630         struct file                     *file_in;
631         loff_t                          off_out;
632         loff_t                          off_in;
633         u64                             len;
634         unsigned int                    flags;
635 };
636
637 struct io_provide_buf {
638         struct file                     *file;
639         __u64                           addr;
640         __u32                           len;
641         __u32                           bgid;
642         __u16                           nbufs;
643         __u16                           bid;
644 };
645
646 struct io_statx {
647         struct file                     *file;
648         int                             dfd;
649         unsigned int                    mask;
650         unsigned int                    flags;
651         const char __user               *filename;
652         struct statx __user             *buffer;
653 };
654
655 struct io_shutdown {
656         struct file                     *file;
657         int                             how;
658 };
659
660 struct io_rename {
661         struct file                     *file;
662         int                             old_dfd;
663         int                             new_dfd;
664         struct filename                 *oldpath;
665         struct filename                 *newpath;
666         int                             flags;
667 };
668
669 struct io_unlink {
670         struct file                     *file;
671         int                             dfd;
672         int                             flags;
673         struct filename                 *filename;
674 };
675
676 struct io_completion {
677         struct file                     *file;
678         struct list_head                list;
679         u32                             cflags;
680 };
681
682 struct io_async_connect {
683         struct sockaddr_storage         address;
684 };
685
686 struct io_async_msghdr {
687         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
688         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
689         struct iovec                    *free_iov;
690         struct sockaddr __user          *uaddr;
691         struct msghdr                   msg;
692         struct sockaddr_storage         addr;
693 };
694
695 struct io_async_rw {
696         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
697         const struct iovec              *free_iovec;
698         struct iov_iter                 iter;
699         size_t                          bytes_done;
700         struct wait_page_queue          wpq;
701 };
702
703 enum {
704         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
705         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
706         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
707         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
708         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
709         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
710
711         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
712         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
713         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
714         REQ_F_CUR_POS_BIT,
715         REQ_F_NOWAIT_BIT,
716         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
717         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
718         REQ_F_POLLED_BIT,
719         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
720         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
721         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
722         REQ_F_REISSUE_BIT,
723         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
724         REQ_F_CREDS_BIT,
725         /* keep async read/write and isreg together and in order */
726         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
727         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
728         REQ_F_ISREG_BIT,
729
730         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
731         __REQ_F_LAST_BIT,
732 };
733
734 enum {
735         /* ctx owns file */
736         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
737         /* drain existing IO first */
738         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
739         /* linked sqes */
740         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
741         /* doesn't sever on completion < 0 */
742         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
743         /* IOSQE_ASYNC */
744         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
745         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
746         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
747
748         /* fail rest of links */
749         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
750         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
751         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
752         /* read/write uses file position */
753         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
754         /* must not punt to workers */
755         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
756         /* has or had linked timeout */
757         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
758         /* needs cleanup */
759         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
760         /* already went through poll handler */
761         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
762         /* buffer already selected */
763         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
764         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
765         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
766         /* completion is deferred through io_comp_state */
767         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
768         /* caller should reissue async */
769         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
770         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
771         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
772         /* supports async reads */
773         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
774         /* supports async writes */
775         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
776         /* regular file */
777         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
778         /* has creds assigned */
779         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
780 };
781
782 struct async_poll {
783         struct io_poll_iocb     poll;
784         struct io_poll_iocb     *double_poll;
785 };
786
787 struct io_task_work {
788         struct io_wq_work_node  node;
789         task_work_func_t        func;
790 };
791
792 enum {
793         IORING_RSRC_FILE                = 0,
794         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
795 };
796
797 /*
798  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
799  * as the first entry in their struct definition. So you can
800  * access the file pointer through any of the sub-structs,
801  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
802  */
803 struct io_kiocb {
804         union {
805                 struct file             *file;
806                 struct io_rw            rw;
807                 struct io_poll_iocb     poll;
808                 struct io_poll_update   poll_update;
809                 struct io_accept        accept;
810                 struct io_sync          sync;
811                 struct io_cancel        cancel;
812                 struct io_timeout       timeout;
813                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
814                 struct io_connect       connect;
815                 struct io_sr_msg        sr_msg;
816                 struct io_open          open;
817                 struct io_close         close;
818                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
819                 struct io_fadvise       fadvise;
820                 struct io_madvise       madvise;
821                 struct io_epoll         epoll;
822                 struct io_splice        splice;
823                 struct io_provide_buf   pbuf;
824                 struct io_statx         statx;
825                 struct io_shutdown      shutdown;
826                 struct io_rename        rename;
827                 struct io_unlink        unlink;
828                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
829                 struct io_completion    compl;
830         };
831
832         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
833         void                            *async_data;
834         u8                              opcode;
835         /* polled IO has completed */
836         u8                              iopoll_completed;
837
838         u16                             buf_index;
839         u32                             result;
840
841         struct io_ring_ctx              *ctx;
842         unsigned int                    flags;
843         atomic_t                        refs;
844         struct task_struct              *task;
845         u64                             user_data;
846
847         struct io_kiocb                 *link;
848         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
849
850         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
851         struct list_head                inflight_entry;
852         union {
853                 struct io_task_work     io_task_work;
854                 struct callback_head    task_work;
855         };
856         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
857         struct hlist_node               hash_node;
858         struct async_poll               *apoll;
859         struct io_wq_work               work;
860         const struct cred               *creds;
861
862         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
863         struct io_mapped_ubuf           *imu;
864 };
865
866 struct io_tctx_node {
867         struct list_head        ctx_node;
868         struct task_struct      *task;
869         struct io_ring_ctx      *ctx;
870 };
871
872 struct io_defer_entry {
873         struct list_head        list;
874         struct io_kiocb         *req;
875         u32                     seq;
876 };
877
878 struct io_op_def {
879         /* needs req->file assigned */
880         unsigned                needs_file : 1;
881         /* hash wq insertion if file is a regular file */
882         unsigned                hash_reg_file : 1;
883         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
884         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
885         /* opcode is not supported by this kernel */
886         unsigned                not_supported : 1;
887         /* set if opcode supports polled "wait" */
888         unsigned                pollin : 1;
889         unsigned                pollout : 1;
890         /* op supports buffer selection */
891         unsigned                buffer_select : 1;
892         /* do prep async if is going to be punted */
893         unsigned                needs_async_setup : 1;
894         /* should block plug */
895         unsigned                plug : 1;
896         /* size of async data needed, if any */
897         unsigned short          async_size;
898 };
899
900 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
901         [IORING_OP_NOP] = {},
902         [IORING_OP_READV] = {
903                 .needs_file             = 1,
904                 .unbound_nonreg_file    = 1,
905                 .pollin                 = 1,
906                 .buffer_select          = 1,
907                 .needs_async_setup      = 1,
908                 .plug                   = 1,
909                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
910         },
911         [IORING_OP_WRITEV] = {
912                 .needs_file             = 1,
913                 .hash_reg_file          = 1,
914                 .unbound_nonreg_file    = 1,
915                 .pollout                = 1,
916                 .needs_async_setup      = 1,
917                 .plug                   = 1,
918                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
919         },
920         [IORING_OP_FSYNC] = {
921                 .needs_file             = 1,
922         },
923         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
924                 .needs_file             = 1,
925                 .unbound_nonreg_file    = 1,
926                 .pollin                 = 1,
927                 .plug                   = 1,
928                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
929         },
930         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
931                 .needs_file             = 1,
932                 .hash_reg_file          = 1,
933                 .unbound_nonreg_file    = 1,
934                 .pollout                = 1,
935                 .plug                   = 1,
936                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
937         },
938         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
939                 .needs_file             = 1,
940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
941         },
942         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
943         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
944                 .needs_file             = 1,
945         },
946         [IORING_OP_SENDMSG] = {
947                 .needs_file             = 1,
948                 .unbound_nonreg_file    = 1,
949                 .pollout                = 1,
950                 .needs_async_setup      = 1,
951                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
952         },
953         [IORING_OP_RECVMSG] = {
954                 .needs_file             = 1,
955                 .unbound_nonreg_file    = 1,
956                 .pollin                 = 1,
957                 .buffer_select          = 1,
958                 .needs_async_setup      = 1,
959                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
960         },
961         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
962                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
963         },
964         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
965                 /* used by timeout updates' prep() */
966         },
967         [IORING_OP_ACCEPT] = {
968                 .needs_file             = 1,
969                 .unbound_nonreg_file    = 1,
970                 .pollin                 = 1,
971         },
972         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
973         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
974                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
975         },
976         [IORING_OP_CONNECT] = {
977                 .needs_file             = 1,
978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
979                 .pollout                = 1,
980                 .needs_async_setup      = 1,
981                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
982         },
983         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
984                 .needs_file             = 1,
985         },
986         [IORING_OP_OPENAT] = {},
987         [IORING_OP_CLOSE] = {},
988         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
989         [IORING_OP_STATX] = {},
990         [IORING_OP_READ] = {
991                 .needs_file             = 1,
992                 .unbound_nonreg_file    = 1,
993                 .pollin                 = 1,
994                 .buffer_select          = 1,
995                 .plug                   = 1,
996                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
997         },
998         [IORING_OP_WRITE] = {
999                 .needs_file             = 1,
1000                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1001                 .pollout                = 1,
1002                 .plug                   = 1,
1003                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1004         },
1005         [IORING_OP_FADVISE] = {
1006                 .needs_file             = 1,
1007         },
1008         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1009         [IORING_OP_SEND] = {
1010                 .needs_file             = 1,
1011                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1012                 .pollout                = 1,
1013         },
1014         [IORING_OP_RECV] = {
1015                 .needs_file             = 1,
1016                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1017                 .pollin                 = 1,
1018                 .buffer_select          = 1,
1019         },
1020         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1021         },
1022         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1023                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1024         },
1025         [IORING_OP_SPLICE] = {
1026                 .needs_file             = 1,
1027                 .hash_reg_file          = 1,
1028                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1029         },
1030         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1031         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1032         [IORING_OP_TEE] = {
1033                 .needs_file             = 1,
1034                 .hash_reg_file          = 1,
1035                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1036         },
1037         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1038                 .needs_file             = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1041         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1042 };
1043
1044 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1045 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1046 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1047                                          struct task_struct *task,
1048                                          bool cancel_all);
1049 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1050 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1051
1052 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1053                                  long res, unsigned int cflags);
1054 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1055 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1056 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1057 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1058 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1059 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1060 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1061                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1062                                      unsigned nr_args);
1063 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1064 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1065                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1066 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1067 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1068
1069 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1070 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1071 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1072 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1073
1074 static struct kmem_cache *req_cachep;
1075
1076 static const struct file_operations io_uring_fops;
1077
1078 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1079 {
1080 #if defined(CONFIG_UNIX)
1081         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1082                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1083
1084                 return ctx->ring_sock->sk;
1085         }
1086 #endif
1087         return NULL;
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1090
1091 #define io_for_each_link(pos, head) \
1092         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1093
1094 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1095 {
1096         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1097
1098         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1099                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1100                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1101         }
1102 }
1103
1104 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1105 {
1106         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1107
1108         /* already at zero, wait for ->release() */
1109         if (!got)
1110                 wait_for_completion(compl);
1111         percpu_ref_resurrect(ref);
1112         if (got)
1113                 percpu_ref_put(ref);
1114 }
1115
1116 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1117                           bool cancel_all)
1118 {
1119         struct io_kiocb *req;
1120
1121         if (task && head->task != task)
1122                 return false;
1123         if (cancel_all)
1124                 return true;
1125
1126         io_for_each_link(req, head) {
1127                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1128                         return true;
1129         }
1130         return false;
1131 }
1132
1133 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1134 {
1135         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1136 }
1137
1138 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1139 {
1140         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1141
1142         complete(&ctx->ref_comp);
1143 }
1144
1145 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1146 {
1147         return !req->timeout.off;
1148 }
1149
1150 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1151 {
1152         struct io_ring_ctx *ctx;
1153         int hash_bits;
1154
1155         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1156         if (!ctx)
1157                 return NULL;
1158
1159         /*
1160          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1161          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1162          */
1163         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1164         hash_bits -= 5;
1165         if (hash_bits <= 0)
1166                 hash_bits = 1;
1167         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1168         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1169                                         GFP_KERNEL);
1170         if (!ctx->cancel_hash)
1171                 goto err;
1172         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1173
1174         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1175         if (!ctx->dummy_ubuf)
1176                 goto err;
1177         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1178         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1179
1180         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1181                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1182                 goto err;
1183
1184         ctx->flags = p->flags;
1185         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1186         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1187         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1188         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1189         init_completion(&ctx->ref_comp);
1190         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1191         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1192         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1193         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1194         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1195         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1196         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1197         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1198         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1199         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1200         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1201         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1202         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1203         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1204         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1205         return ctx;
1206 err:
1207         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1208         kfree(ctx->cancel_hash);
1209         kfree(ctx);
1210         return NULL;
1211 }
1212
1213 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1214 {
1215         struct io_rings *r = ctx->rings;
1216
1217         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1218         ctx->cq_extra--;
1219 }
1220
1221 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1222 {
1223         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1224                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1225
1226                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1227         }
1228
1229         return false;
1230 }
1231
1232 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1233 {
1234         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1235                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1236                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1237         }
1238 }
1239
1240 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1241 {
1242         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1243         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1244
1245         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1246                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1247                 req->creds = get_current_cred();
1248         }
1249
1250         req->work.list.next = NULL;
1251         req->work.flags = 0;
1252         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1253                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1254
1255         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1256                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1257                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1258         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1259                 if (def->unbound_nonreg_file)
1260                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1261         }
1262
1263         switch (req->opcode) {
1264         case IORING_OP_SPLICE:
1265         case IORING_OP_TEE:
1266                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1267                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1268                 break;
1269         }
1270 }
1271
1272 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1273 {
1274         struct io_kiocb *cur;
1275
1276         io_for_each_link(cur, req)
1277                 io_prep_async_work(cur);
1278 }
1279
1280 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1281 {
1282         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1283         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1284         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1285
1286         BUG_ON(!tctx);
1287         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1288
1289         /* init ->work of the whole link before punting */
1290         io_prep_async_link(req);
1291         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1292                                         &req->work, req->flags);
1293         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1294         if (link)
1295                 io_queue_linked_timeout(link);
1296 }
1297
1298 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1299         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1300 {
1301         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1302
1303         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1304                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1305                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1306                 list_del_init(&req->timeout.list);
1307                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1308                 io_put_req_deferred(req, 1);
1309         }
1310 }
1311
1312 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1313 {
1314         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1315                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1316                                                 struct io_defer_entry, list);
1317
1318                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1319                         break;
1320                 list_del_init(&de->list);
1321                 io_req_task_queue(de->req);
1322                 kfree(de);
1323         }
1324 }
1325
1326 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1329
1330         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1331                 u32 events_needed, events_got;
1332                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1333                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1334
1335                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1336                         break;
1337
1338                 /*
1339                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1340                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1341                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1342                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1343                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1344                  */
1345                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1346                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1347                 if (events_got < events_needed)
1348                         break;
1349
1350                 list_del_init(&req->timeout.list);
1351                 io_kill_timeout(req, 0);
1352         }
1353         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1354 }
1355
1356 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         if (ctx->off_timeout_used)
1359                 io_flush_timeouts(ctx);
1360         if (ctx->drain_active)
1361                 io_queue_deferred(ctx);
1362 }
1363
1364 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1365 {
1366         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1367                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1368         /* order cqe stores with ring update */
1369         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1370 }
1371
1372 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1373 {
1374         struct io_rings *r = ctx->rings;
1375
1376         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1377 }
1378
1379 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1380 {
1381         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1382 }
1383
1384 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1385 {
1386         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1387         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1388
1389         /*
1390          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1391          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1392          * fill the cq entry
1393          */
1394         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1395                 return NULL;
1396
1397         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1398         return &rings->cqes[tail & mask];
1399 }
1400
1401 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1402 {
1403         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1404                 return false;
1405         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1406                 return false;
1407         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1408 }
1409
1410 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1411 {
1412         /* see waitqueue_active() comment */
1413         smp_mb();
1414
1415         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1416                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1417         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1418                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1419         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1420                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1421         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1422                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1423                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1424         }
1425 }
1426
1427 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1428 {
1429         /* see waitqueue_active() comment */
1430         smp_mb();
1431
1432         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1433                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1434                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1435         }
1436         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1437                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1438         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1439                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1440                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1441         }
1442 }
1443
1444 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1445 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1446 {
1447         unsigned long flags;
1448         bool all_flushed, posted;
1449
1450         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1451                 return false;
1452
1453         posted = false;
1454         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1455         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1456                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1457                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1458
1459                 if (!cqe && !force)
1460                         break;
1461                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1462                                         struct io_overflow_cqe, list);
1463                 if (cqe)
1464                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1465                 else
1466                         io_account_cq_overflow(ctx);
1467
1468                 posted = true;
1469                 list_del(&ocqe->list);
1470                 kfree(ocqe);
1471         }
1472
1473         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1474         if (all_flushed) {
1475                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1476                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1477         }
1478
1479         if (posted)
1480                 io_commit_cqring(ctx);
1481         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1482         if (posted)
1483                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1484         return all_flushed;
1485 }
1486
1487 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1488 {
1489         bool ret = true;
1490
1491         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1492                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1493                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1494                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1495                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1496                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1497                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1498         }
1499
1500         return ret;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1505  * see commit f958d7b528b1 for details.
1506  */
1507 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1508         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1509
1510 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1511 {
1512         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1513 }
1514
1515 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1516 {
1517         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1518         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1519 }
1520
1521 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1522 {
1523         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1524         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1525 }
1526
1527 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1528 {
1529         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1530 }
1531
1532 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1533 {
1534         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1535         atomic_inc(&req->refs);
1536 }
1537
1538 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1539                                      long res, unsigned int cflags)
1540 {
1541         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1542
1543         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1544         if (!ocqe) {
1545                 /*
1546                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1547                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1548                  * on the floor.
1549                  */
1550                 io_account_cq_overflow(ctx);
1551                 return false;
1552         }
1553         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1554                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1555                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1556         }
1557         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1558         ocqe->cqe.res = res;
1559         ocqe->cqe.flags = cflags;
1560         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1561         return true;
1562 }
1563
1564 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1565                                           long res, unsigned int cflags)
1566 {
1567         struct io_uring_cqe *cqe;
1568
1569         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1570
1571         /*
1572          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1573          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1574          * the ring.
1575          */
1576         cqe = io_get_cqe(ctx);
1577         if (likely(cqe)) {
1578                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1579                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1580                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1581                 return true;
1582         }
1583         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1584 }
1585
1586 /* not as hot to bloat with inlining */
1587 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1588                                           long res, unsigned int cflags)
1589 {
1590         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1591 }
1592
1593 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1594                                  unsigned int cflags)
1595 {
1596         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1597         unsigned long flags;
1598
1599         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1600         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1601         /*
1602          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1603          * free_list cache.
1604          */
1605         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1606                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1607                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1608                                 io_disarm_next(req);
1609                         if (req->link) {
1610                                 io_req_task_queue(req->link);
1611                                 req->link = NULL;
1612                         }
1613                 }
1614                 io_dismantle_req(req);
1615                 io_put_task(req->task, 1);
1616                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1617                 ctx->locked_free_nr++;
1618         } else {
1619                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1620                         req = NULL;
1621         }
1622         io_commit_cqring(ctx);
1623         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1624
1625         if (req) {
1626                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1627                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1628         }
1629 }
1630
1631 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1632 {
1633         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1634 }
1635
1636 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1637                                   unsigned int cflags)
1638 {
1639         if (io_req_needs_clean(req))
1640                 io_clean_op(req);
1641         req->result = res;
1642         req->compl.cflags = cflags;
1643         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1644 }
1645
1646 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1647                                      long res, unsigned cflags)
1648 {
1649         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1650                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1651         else
1652                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1653 }
1654
1655 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1656 {
1657         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1658 }
1659
1660 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1661 {
1662         req_set_fail(req);
1663         io_put_req(req);
1664         io_req_complete_post(req, res, 0);
1665 }
1666
1667 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1668                                         struct io_comp_state *cs)
1669 {
1670         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1671         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1672         ctx->locked_free_nr = 0;
1673         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1674 }
1675
1676 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1677 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1678 {
1679         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1680         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1681         int nr;
1682
1683         /*
1684          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1685          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1686          * side cache.
1687          */
1688         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1689                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1690
1691         nr = state->free_reqs;
1692         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1693                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1694                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1695
1696                 list_del(&req->compl.list);
1697                 state->reqs[nr++] = req;
1698                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1699                         break;
1700         }
1701
1702         state->free_reqs = nr;
1703         return nr != 0;
1704 }
1705
1706 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1707 {
1708         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1709
1710         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1711
1712         if (!state->free_reqs) {
1713                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1714                 int ret, i;
1715
1716                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1717                         goto got_req;
1718
1719                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1720                                             state->reqs);
1721
1722                 /*
1723                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1724                  * retry single alloc to be on the safe side.
1725                  */
1726                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1727                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1728                         if (!state->reqs[0])
1729                                 return NULL;
1730                         ret = 1;
1731                 }
1732
1733                 /*
1734                  * Don't initialise the fields below on every allocation, but
1735                  * do that in advance and keep valid on free.
1736                  */
1737                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1738                         struct io_kiocb *req = state->reqs[i];
1739
1740                         req->ctx = ctx;
1741                         req->link = NULL;
1742                         req->async_data = NULL;
1743                         /* not necessary, but safer to zero */
1744                         req->result = 0;
1745                 }
1746                 state->free_reqs = ret;
1747         }
1748 got_req:
1749         state->free_reqs--;
1750         return state->reqs[state->free_reqs];
1751 }
1752
1753 static inline void io_put_file(struct file *file)
1754 {
1755         if (file)
1756                 fput(file);
1757 }
1758
1759 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1760 {
1761         unsigned int flags = req->flags;
1762
1763         if (io_req_needs_clean(req))
1764                 io_clean_op(req);
1765         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1766                 io_put_file(req->file);
1767         if (req->fixed_rsrc_refs)
1768                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1769         if (req->async_data) {
1770                 kfree(req->async_data);
1771                 req->async_data = NULL;
1772         }
1773 }
1774
1775 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1776 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1777 {
1778         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1779
1780         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1781         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1782                 wake_up(&tctx->wait);
1783         put_task_struct_many(task, nr);
1784 }
1785
1786 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1787 {
1788         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1789
1790         io_dismantle_req(req);
1791         io_put_task(req->task, 1);
1792
1793         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1794         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1795 }
1796
1797 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1798 {
1799         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1800
1801         req->link = nxt->link;
1802         nxt->link = NULL;
1803 }
1804
1805 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1806         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1807 {
1808         struct io_kiocb *link = req->link;
1809
1810         /*
1811          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1812          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1813          */
1814         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1815                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1816
1817                 io_remove_next_linked(req);
1818                 link->timeout.head = NULL;
1819                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1820                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1821                                              -ECANCELED, 0);
1822                         io_put_req_deferred(link, 1);
1823                         return true;
1824                 }
1825         }
1826         return false;
1827 }
1828
1829 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1830         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1831 {
1832         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1833
1834         req->link = NULL;
1835         while (link) {
1836                 nxt = link->link;
1837                 link->link = NULL;
1838
1839                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1840                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1841                 io_put_req_deferred(link, 2);
1842                 link = nxt;
1843         }
1844 }
1845
1846 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1847         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1848 {
1849         bool posted = false;
1850
1851         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1852                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1853         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1854                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1855                 posted |= (req->link != NULL);
1856                 io_fail_links(req);
1857         }
1858         return posted;
1859 }
1860
1861 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1862 {
1863         struct io_kiocb *nxt;
1864
1865         /*
1866          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1867          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1868          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1869          * of the chain.
1870          */
1871         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1872                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1873                 unsigned long flags;
1874                 bool posted;
1875
1876                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1877                 posted = io_disarm_next(req);
1878                 if (posted)
1879                         io_commit_cqring(req->ctx);
1880                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1881                 if (posted)
1882                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1883         }
1884         nxt = req->link;
1885         req->link = NULL;
1886         return nxt;
1887 }
1888
1889 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1890 {
1891         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1892                 return NULL;
1893         return __io_req_find_next(req);
1894 }
1895
1896 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1897 {
1898         if (!ctx)
1899                 return;
1900         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1901                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1902                 io_submit_flush_completions(ctx);
1903                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1904         }
1905         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1906 }
1907
1908 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1909 {
1910         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1911         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1912                                                   task_work);
1913
1914         while (1) {
1915                 struct io_wq_work_node *node;
1916
1917                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1918                 node = tctx->task_list.first;
1919                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1920                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1921
1922                 while (node) {
1923                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1924                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1925                                                             io_task_work.node);
1926
1927                         if (req->ctx != ctx) {
1928                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1929                                 ctx = req->ctx;
1930                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1931                         }
1932                         req->task_work.func(&req->task_work);
1933                         node = next;
1934                 }
1935                 if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1936                         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1937                         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1938                                 break;
1939                         /* another tctx_task_work() is enqueued, yield */
1940                         if (test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1941                                 break;
1942                 }
1943                 cond_resched();
1944         }
1945
1946         ctx_flush_and_put(ctx);
1947 }
1948
1949 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         struct task_struct *tsk = req->task;
1952         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1953         enum task_work_notify_mode notify;
1954         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1955         unsigned long flags;
1956         int ret = 0;
1957
1958         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1959                 return -ESRCH;
1960
1961         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1962
1963         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1964         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1965         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1966
1967         /* task_work already pending, we're done */
1968         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1969             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1970                 return 0;
1971
1972         /*
1973          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1974          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1975          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1976          * will do the job.
1977          */
1978         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1979
1980         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1981                 wake_up_process(tsk);
1982                 return 0;
1983         }
1984
1985         /*
1986          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1987          * in the list, it got run and we're fine.
1988          */
1989         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1990         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1991                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1992                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1993                         ret = 1;
1994                         break;
1995                 }
1996         }
1997         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1998         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1999         return ret;
2000 }
2001
2002 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
2003 {
2004         struct callback_head *work, *next;
2005         bool executed = false;
2006
2007         do {
2008                 work = xchg(work_head, NULL);
2009                 if (!work)
2010                         break;
2011
2012                 do {
2013                         next = work->next;
2014                         work->func(work);
2015                         work = next;
2016                         cond_resched();
2017                 } while (work);
2018                 executed = true;
2019         } while (1);
2020
2021         return executed;
2022 }
2023
2024 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2025                                   struct callback_head *task_work)
2026 {
2027         struct callback_head *head;
2028
2029         do {
2030                 head = READ_ONCE(*work_head);
2031                 task_work->next = head;
2032         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2033 }
2034
2035 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2036                                           task_work_func_t cb)
2037 {
2038         init_task_work(&req->task_work, cb);
2039         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2040 }
2041
2042 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2043 {
2044         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2045         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2046
2047         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2048         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2049         io_req_complete_failed(req, req->result);
2050         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2051 }
2052
2053 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2054 {
2055         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2056
2057         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2058         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2059         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2060                 __io_queue_sqe(req);
2061         else
2062                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2063         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2064 }
2065
2066 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2067 {
2068         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2069
2070         __io_req_task_submit(req);
2071 }
2072
2073 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2074 {
2075         req->result = ret;
2076         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2077
2078         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2079                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2080 }
2081
2082 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2083 {
2084         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2085
2086         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2087                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2088 }
2089
2090 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2091 {
2092         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2093
2094         if (nxt)
2095                 io_req_task_queue(nxt);
2096 }
2097
2098 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2099 {
2100         io_queue_next(req);
2101         __io_free_req(req);
2102 }
2103
2104 struct req_batch {
2105         struct task_struct      *task;
2106         int                     task_refs;
2107         int                     ctx_refs;
2108 };
2109
2110 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2111 {
2112         rb->task_refs = 0;
2113         rb->ctx_refs = 0;
2114         rb->task = NULL;
2115 }
2116
2117 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2118                                      struct req_batch *rb)
2119 {
2120         if (rb->task)
2121                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2122         if (rb->ctx_refs)
2123                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2124 }
2125
2126 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2127                               struct io_submit_state *state)
2128 {
2129         io_queue_next(req);
2130         io_dismantle_req(req);
2131
2132         if (req->task != rb->task) {
2133                 if (rb->task)
2134                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2135                 rb->task = req->task;
2136                 rb->task_refs = 0;
2137         }
2138         rb->task_refs++;
2139         rb->ctx_refs++;
2140
2141         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2142                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2143         else
2144                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2145 }
2146
2147 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2148 {
2149         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2150         int i, nr = cs->nr;
2151         struct req_batch rb;
2152
2153         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2154         for (i = 0; i < nr; i++) {
2155                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2156
2157                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2158                                         req->compl.cflags);
2159         }
2160         io_commit_cqring(ctx);
2161         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2162         io_cqring_ev_posted(ctx);
2163
2164         io_init_req_batch(&rb);
2165         for (i = 0; i < nr; i++) {
2166                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2167
2168                 /* submission and completion refs */
2169                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2170                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2171         }
2172
2173         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2174         cs->nr = 0;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2179  * was the last reference to this request.
2180  */
2181 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2184
2185         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2186                 nxt = io_req_find_next(req);
2187                 __io_free_req(req);
2188         }
2189         return nxt;
2190 }
2191
2192 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2193 {
2194         if (req_ref_put_and_test(req))
2195                 io_free_req(req);
2196 }
2197
2198 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2199 {
2200         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2201
2202         io_free_req(req);
2203 }
2204
2205 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2206 {
2207         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2208         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2209                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2210 }
2211
2212 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2213 {
2214         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2215                 io_free_req_deferred(req);
2216 }
2217
2218 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2219 {
2220         /* See comment at the top of this file */
2221         smp_rmb();
2222         return __io_cqring_events(ctx);
2223 }
2224
2225 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2226 {
2227         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2228
2229         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2230         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2231 }
2232
2233 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2234 {
2235         unsigned int cflags;
2236
2237         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2238         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2239         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2240         kfree(kbuf);
2241         return cflags;
2242 }
2243
2244 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2245 {
2246         struct io_buffer *kbuf;
2247
2248         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2249         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2250 }
2251
2252 static inline bool io_run_task_work(void)
2253 {
2254         if (current->task_works) {
2255                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2256                 task_work_run();
2257                 return true;
2258         }
2259
2260         return false;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Find and free completed poll iocbs
2265  */
2266 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2267                                struct list_head *done)
2268 {
2269         struct req_batch rb;
2270         struct io_kiocb *req;
2271
2272         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2273         smp_rmb();
2274
2275         io_init_req_batch(&rb);
2276         while (!list_empty(done)) {
2277                 int cflags = 0;
2278
2279                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2280                 list_del(&req->inflight_entry);
2281
2282                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2283                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2284                         req->iopoll_completed = 0;
2285                         req_ref_get(req);
2286                         io_queue_async_work(req);
2287                         continue;
2288                 }
2289
2290                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2291                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2292
2293                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2294                 (*nr_events)++;
2295
2296                 if (req_ref_put_and_test(req))
2297                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2298         }
2299
2300         io_commit_cqring(ctx);
2301         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2302         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2303 }
2304
2305 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2306                         long min)
2307 {
2308         struct io_kiocb *req, *tmp;
2309         LIST_HEAD(done);
2310         bool spin;
2311         int ret;
2312
2313         /*
2314          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2315          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2316          */
2317         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2318
2319         ret = 0;
2320         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2321                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2322
2323                 /*
2324                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2325                  * If we find a request that requires polling, break out
2326                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2327                  */
2328                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2329                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2330                         continue;
2331                 }
2332                 if (!list_empty(&done))
2333                         break;
2334
2335                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2336                 if (ret < 0)
2337                         break;
2338
2339                 /* iopoll may have completed current req */
2340                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2341                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2342
2343                 if (ret && spin)
2344                         spin = false;
2345                 ret = 0;
2346         }
2347
2348         if (!list_empty(&done))
2349                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2350
2351         return ret;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2356  * find and complete them.
2357  */
2358 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2359 {
2360         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2361                 return;
2362
2363         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2364         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2365                 unsigned int nr_events = 0;
2366
2367                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2368
2369                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2370                 if (nr_events == 0)
2371                         break;
2372                 /*
2373                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2374                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2375                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2376                  */
2377                 if (need_resched()) {
2378                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2379                         cond_resched();
2380                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2381                 }
2382         }
2383         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2384 }
2385
2386 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2387 {
2388         unsigned int nr_events = 0;
2389         int ret = 0;
2390
2391         /*
2392          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2393          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2394          * that got punted to a workqueue.
2395          */
2396         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2397         /*
2398          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2399          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2400          * already triggered a CQE (eg in error).
2401          */
2402         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2403                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2404         if (io_cqring_events(ctx))
2405                 goto out;
2406         do {
2407                 /*
2408                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2409                  * application entering polling for a command before it gets
2410                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2411                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2412                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2413                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2414                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2415                  * very same mutex.
2416                  */
2417                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2418                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2419                         io_run_task_work();
2420                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2421
2422                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2423                                 break;
2424                 }
2425                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2426         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2427 out:
2428         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2429         return ret;
2430 }
2431
2432 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2433 {
2434         /*
2435          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2436          * thread.
2437          */
2438         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2439                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2440
2441                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2442                 sb_end_write(sb);
2443         }
2444 }
2445
2446 #ifdef CONFIG_BLOCK
2447 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2448 {
2449         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2450
2451         if (!rw)
2452                 return !io_req_prep_async(req);
2453         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2454         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2455         return true;
2456 }
2457
2458 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2459 {
2460         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2461         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2462
2463         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2464                 return false;
2465         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2466             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2467                 return false;
2468         /*
2469          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2470          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2471          * -EAGAIN.
2472          */
2473         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2474                 return false;
2475         return true;
2476 }
2477 #else
2478 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2479 {
2480         return false;
2481 }
2482 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2483 {
2484         return false;
2485 }
2486 #endif
2487
2488 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2489                              unsigned int issue_flags)
2490 {
2491         int cflags = 0;
2492
2493         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2494                 kiocb_end_write(req);
2495         if (res != req->result) {
2496                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2497                     io_rw_should_reissue(req)) {
2498                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2499                         return;
2500                 }
2501                 req_set_fail(req);
2502         }
2503         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2504                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2505         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2506 }
2507
2508 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2509 {
2510         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2511
2512         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2513 }
2514
2515 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2516 {
2517         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2518
2519         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2520                 kiocb_end_write(req);
2521         if (unlikely(res != req->result)) {
2522                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2523                     io_resubmit_prep(req))) {
2524                         req_set_fail(req);
2525                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2526                 }
2527         }
2528
2529         WRITE_ONCE(req->result, res);
2530         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2531         smp_wmb();
2532         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2533 }
2534
2535 /*
2536  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2537  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2538  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2539  * accessing the kiocb cookie.
2540  */
2541 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2542 {
2543         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2544         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2545
2546         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2547         if (unlikely(in_async))
2548                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2549
2550         /*
2551          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2552          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2553          * different devices.
2554          */
2555         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2556                 ctx->poll_multi_queue = false;
2557         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2558                 struct io_kiocb *list_req;
2559                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2560
2561                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2562                                                 inflight_entry);
2563
2564                 if (list_req->file != req->file) {
2565                         ctx->poll_multi_queue = true;
2566                 } else {
2567                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2568                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2569                         if (queue_num0 != queue_num1)
2570                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2571                 }
2572         }
2573
2574         /*
2575          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2576          * it to the front so we find it first.
2577          */
2578         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2579                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2580         else
2581                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2582
2583         if (unlikely(in_async)) {
2584                 /*
2585                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2586                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2587                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2588                  * whether should wake up sq thread.
2589                  */
2590                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2591                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2592                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2593
2594                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2595         }
2596 }
2597
2598 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2599 {
2600         if (state->file_refs) {
2601                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2602                 state->file_refs = 0;
2603         }
2604 }
2605
2606 /*
2607  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2608  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2609  * has more than one submission.
2610  */
2611 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2612 {
2613         if (!state)
2614                 return fget(fd);
2615
2616         if (state->file_refs) {
2617                 if (state->fd == fd) {
2618                         state->file_refs--;
2619                         return state->file;
2620                 }
2621                 io_state_file_put(state);
2622         }
2623         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2624         if (unlikely(!state->file))
2625                 return NULL;
2626
2627         state->fd = fd;
2628         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2629         return state->file;
2630 }
2631
2632 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2633 {
2634         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2635 }
2636
2637 /*
2638  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2639  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2640  * inline.
2641  */
2642 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2643 {
2644         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2645
2646         if (S_ISBLK(mode)) {
2647                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2648                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2649                         return true;
2650                 return false;
2651         }
2652         if (S_ISSOCK(mode))
2653                 return true;
2654         if (S_ISREG(mode)) {
2655                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2656                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2657                     file->f_op != &io_uring_fops)
2658                         return true;
2659                 return false;
2660         }
2661
2662         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2663         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2664                 return true;
2665
2666         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2667                 return false;
2668
2669         if (rw == READ)
2670                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2671
2672         return file->f_op->write_iter != NULL;
2673 }
2674
2675 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2676 {
2677         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2678                 return true;
2679         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2680                 return true;
2681
2682         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2683 }
2684
2685 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2686 {
2687         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2688         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2689         struct file *file = req->file;
2690         unsigned ioprio;
2691         int ret;
2692
2693         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2694                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2695
2696         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2697         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2698                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2699                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2700         }
2701         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2702         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2703         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2704         if (unlikely(ret))
2705                 return ret;
2706
2707         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2708         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2709                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2710
2711         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2712         if (ioprio) {
2713                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2714                 if (ret)
2715                         return ret;
2716
2717                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2718         } else
2719                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2720
2721         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2722                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2723                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2724                         return -EOPNOTSUPP;
2725
2726                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2727                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2728                 req->iopoll_completed = 0;
2729         } else {
2730                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2731                         return -EINVAL;
2732                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2733         }
2734
2735         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2736             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2737                 req->imu = NULL;
2738                 io_req_set_rsrc_node(req);
2739         }
2740
2741         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2742         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2743         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2744         return 0;
2745 }
2746
2747 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2748 {
2749         switch (ret) {
2750         case -EIOCBQUEUED:
2751                 break;
2752         case -ERESTARTSYS:
2753         case -ERESTARTNOINTR:
2754         case -ERESTARTNOHAND:
2755         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2756                 /*
2757                  * We can't just restart the syscall, since previously
2758                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2759                  * IO with EINTR.
2760                  */
2761                 ret = -EINTR;
2762                 fallthrough;
2763         default:
2764                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2765         }
2766 }
2767
2768 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2769                        unsigned int issue_flags)
2770 {
2771         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2772         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2773         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2774
2775         /* add previously done IO, if any */
2776         if (io && io->bytes_done > 0) {
2777                 if (ret < 0)
2778                         ret = io->bytes_done;
2779                 else
2780                         ret += io->bytes_done;
2781         }
2782
2783         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2784                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2785         if (ret >= 0 && check_reissue)
2786                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2787         else
2788                 io_rw_done(kiocb, ret);
2789
2790         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2791                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2792                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2793                         req_ref_get(req);
2794                         io_queue_async_work(req);
2795                 } else {
2796                         int cflags = 0;
2797
2798                         req_set_fail(req);
2799                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2800                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2801                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2802                 }
2803         }
2804 }
2805
2806 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2807                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2808 {
2809         size_t len = req->rw.len;
2810         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2811         size_t offset;
2812
2813         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2814                 return -EFAULT;
2815         /* not inside the mapped region */
2816         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2817                 return -EFAULT;
2818
2819         /*
2820          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2821          * and advance us to the beginning.
2822          */
2823         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2824         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2825
2826         if (offset) {
2827                 /*
2828                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2829                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2830                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2831                  * we know that:
2832                  *
2833                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2834                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2835                  *    first and last bvec
2836                  *
2837                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2838                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2839                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2840                  * since we can just skip the first segment, which may not
2841                  * be PAGE_SIZE aligned.
2842                  */
2843                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2844
2845                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2846                         iov_iter_advance(iter, offset);
2847                 } else {
2848                         unsigned long seg_skip;
2849
2850                         /* skip first vec */
2851                         offset -= bvec->bv_len;
2852                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2853
2854                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2855                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2856                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2857                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2858                 }
2859         }
2860
2861         return 0;
2862 }
2863
2864 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2865 {
2866         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2867         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2868         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2869
2870         if (likely(!imu)) {
2871                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2872                         return -EFAULT;
2873                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2874                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2875                 req->imu = imu;
2876         }
2877         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2878 }
2879
2880 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2881 {
2882         if (needs_lock)
2883                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2884 }
2885
2886 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2887 {
2888         /*
2889          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2890          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2891          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2892          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2893          */
2894         if (needs_lock)
2895                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2896 }
2897
2898 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2899                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2900                                           bool needs_lock)
2901 {
2902         struct io_buffer *head;
2903
2904         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2905                 return kbuf;
2906
2907         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2908
2909         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2910
2911         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2912         if (head) {
2913                 if (!list_empty(&head->list)) {
2914                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2915                                                         list);
2916                         list_del(&kbuf->list);
2917                 } else {
2918                         kbuf = head;
2919                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2920                 }
2921                 if (*len > kbuf->len)
2922                         *len = kbuf->len;
2923         } else {
2924                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2925         }
2926
2927         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2928
2929         return kbuf;
2930 }
2931
2932 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2933                                         bool needs_lock)
2934 {
2935         struct io_buffer *kbuf;
2936         u16 bgid;
2937
2938         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2939         bgid = req->buf_index;
2940         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2941         if (IS_ERR(kbuf))
2942                 return kbuf;
2943         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2944         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2945         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2946 }
2947
2948 #ifdef CONFIG_COMPAT
2949 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2950                                 bool needs_lock)
2951 {
2952         struct compat_iovec __user *uiov;
2953         compat_ssize_t clen;
2954         void __user *buf;
2955         ssize_t len;
2956
2957         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2958         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2959                 return -EFAULT;
2960         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2961                 return -EFAULT;
2962         if (clen < 0)
2963                 return -EINVAL;
2964
2965         len = clen;
2966         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2967         if (IS_ERR(buf))
2968                 return PTR_ERR(buf);
2969         iov[0].iov_base = buf;
2970         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2971         return 0;
2972 }
2973 #endif
2974
2975 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2976                                       bool needs_lock)
2977 {
2978         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2979         void __user *buf;
2980         ssize_t len;
2981
2982         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2983                 return -EFAULT;
2984
2985         len = iov[0].iov_len;
2986         if (len < 0)
2987                 return -EINVAL;
2988         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2989         if (IS_ERR(buf))
2990                 return PTR_ERR(buf);
2991         iov[0].iov_base = buf;
2992         iov[0].iov_len = len;
2993         return 0;
2994 }
2995
2996 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2997                                     bool needs_lock)
2998 {
2999         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3000                 struct io_buffer *kbuf;
3001
3002                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3003                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3004                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3005                 return 0;
3006         }
3007         if (req->rw.len != 1)
3008                 return -EINVAL;
3009
3010 #ifdef CONFIG_COMPAT
3011         if (req->ctx->compat)
3012                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3013 #endif
3014
3015         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3016 }
3017
3018 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3019                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3020 {
3021         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3022         size_t sqe_len = req->rw.len;
3023         u8 opcode = req->opcode;
3024         ssize_t ret;
3025
3026         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3027                 *iovec = NULL;
3028                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3029         }
3030
3031         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3032         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3033                 return -EINVAL;
3034
3035         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3036                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3037                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3038                         if (IS_ERR(buf))
3039                                 return PTR_ERR(buf);
3040                         req->rw.len = sqe_len;
3041                 }
3042
3043                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3044                 *iovec = NULL;
3045                 return ret;
3046         }
3047
3048         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3049                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3050                 if (!ret)
3051                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3052                 *iovec = NULL;
3053                 return ret;
3054         }
3055
3056         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3057                               req->ctx->compat);
3058 }
3059
3060 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3061 {
3062         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3063 }
3064
3065 /*
3066  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3067  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3068  */
3069 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3070 {
3071         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3072         struct file *file = req->file;
3073         ssize_t ret = 0;
3074
3075         /*
3076          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3077          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3078          * the kiocb to be handled from an async context.
3079          */
3080         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3081                 return -EOPNOTSUPP;
3082         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3083                 return -EAGAIN;
3084
3085         while (iov_iter_count(iter)) {
3086                 struct iovec iovec;
3087                 ssize_t nr;
3088
3089                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3090                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3091                 } else {
3092                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3093                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3094                 }
3095
3096                 if (rw == READ) {
3097                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3098                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3099                 } else {
3100                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3101                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3102                 }
3103
3104                 if (nr < 0) {
3105                         if (!ret)
3106                                 ret = nr;
3107                         break;
3108                 }
3109                 ret += nr;
3110                 if (nr != iovec.iov_len)
3111                         break;
3112                 req->rw.len -= nr;
3113                 req->rw.addr += nr;
3114                 iov_iter_advance(iter, nr);
3115         }
3116
3117         return ret;
3118 }
3119
3120 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3121                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3122 {
3123         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3124
3125         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3126         rw->free_iovec = iovec;
3127         rw->bytes_done = 0;
3128         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3129         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3130                 return;
3131         if (!iovec) {
3132                 unsigned iov_off = 0;
3133
3134                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3135                 if (iter->iov != fast_iov) {
3136                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3137                         rw->iter.iov += iov_off;
3138                 }
3139                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3140                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3141                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3142         } else {
3143                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3144         }
3145 }
3146
3147 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3148 {
3149         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3150         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3151         return req->async_data == NULL;
3152 }
3153
3154 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3155                              const struct iovec *fast_iov,
3156                              struct iov_iter *iter, bool force)
3157 {
3158         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3159                 return 0;
3160         if (!req->async_data) {
3161                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3162                         kfree(iovec);
3163                         return -ENOMEM;
3164                 }
3165
3166                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3167         }
3168         return 0;
3169 }
3170
3171 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3172 {
3173         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3174         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3175         int ret;
3176
3177         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3178         if (unlikely(ret < 0))
3179                 return ret;
3180
3181         iorw->bytes_done = 0;
3182         iorw->free_iovec = iov;
3183         if (iov)
3184                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3185         return 0;
3186 }
3187
3188 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3189 {
3190         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3191                 return -EBADF;
3192         return io_prep_rw(req, sqe);
3193 }
3194
3195 /*
3196  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3197  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3198  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3199  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3200  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3201  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3202  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3203  * slow path.
3204  */
3205 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3206                              int sync, void *arg)
3207 {
3208         struct wait_page_queue *wpq;
3209         struct io_kiocb *req = wait->private;
3210         struct wait_page_key *key = arg;
3211
3212         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3213
3214         if (!wake_page_match(wpq, key))
3215                 return 0;
3216
3217         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3218         list_del_init(&wait->entry);
3219
3220         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3221         req_ref_get(req);
3222         io_req_task_queue(req);
3223         return 1;
3224 }
3225
3226 /*
3227  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3228  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3229  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3230  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3231  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3232  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3233  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3234  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3235  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3236  * async worker threads for a blocking retry.
3237  */
3238 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3239 {
3240         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3241         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3242         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3243
3244         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3245         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3246                 return false;
3247
3248         /* Only for buffered IO */
3249         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3250                 return false;
3251
3252         /*
3253          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3254          * support callback based unlocks
3255          */
3256         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3257                 return false;
3258
3259         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3260         wait->wait.private = req;
3261         wait->wait.flags = 0;
3262         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3263         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3264         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3265         kiocb->ki_waitq = wait;
3266         return true;
3267 }
3268
3269 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3270 {
3271         if (req->file->f_op->read_iter)
3272                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3273         else if (req->file->f_op->read)
3274                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3275         else
3276                 return -EINVAL;
3277 }
3278
3279 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3280 {
3281         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3282         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3283         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3284         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3285         ssize_t io_size, ret, ret2;
3286         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3287
3288         if (rw) {
3289                 iter = &rw->iter;
3290                 iovec = NULL;
3291         } else {
3292                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3293                 if (ret < 0)
3294                         return ret;
3295         }
3296         io_size = iov_iter_count(iter);
3297         req->result = io_size;
3298
3299         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3300         if (!force_nonblock)
3301                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3302         else
3303                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3304
3305         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3306         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3307                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3308                 return ret ?: -EAGAIN;
3309         }
3310
3311         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3312         if (unlikely(ret)) {
3313                 kfree(iovec);
3314                 return ret;
3315         }
3316
3317         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3318
3319         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3320                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3321                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3322                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3323                         goto done;
3324                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3325                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3326                         goto done;
3327                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3328                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3329                 ret = 0;
3330         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3331                 goto out_free;
3332         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3333                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3334                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3335                 goto done;
3336         }
3337
3338         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3339         if (ret2)
3340                 return ret2;
3341
3342         iovec = NULL;
3343         rw = req->async_data;
3344         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3345         iter = &rw->iter;
3346
3347         do {
3348                 io_size -= ret;
3349                 rw->bytes_done += ret;
3350                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3351                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3352                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3353                         return -EAGAIN;
3354                 }
3355
3356                 /*
3357                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3358                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3359                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3360                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3361                  */
3362                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3363                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3364                         return 0;
3365                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3366                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3367         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3368 done:
3369         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3370 out_free:
3371         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3372         if (iovec)
3373                 kfree(iovec);
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3378 {
3379         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3380                 return -EBADF;
3381         return io_prep_rw(req, sqe);
3382 }
3383
3384 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3385 {
3386         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3387         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3388         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3389         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3390         ssize_t ret, ret2, io_size;
3391         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3392
3393         if (rw) {
3394                 iter = &rw->iter;
3395                 iovec = NULL;
3396         } else {
3397                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3398                 if (ret < 0)
3399                         return ret;
3400         }
3401         io_size = iov_iter_count(iter);
3402         req->result = io_size;
3403
3404         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3405         if (!force_nonblock)
3406                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3407         else
3408                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3409
3410         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3411         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3412                 goto copy_iov;
3413
3414         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3415         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3416             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3417                 goto copy_iov;
3418
3419         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3420         if (unlikely(ret))
3421                 goto out_free;
3422
3423         /*
3424          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3425          * which will be released by another thread in
3426          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3427          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3428          * we return to userspace.
3429          */
3430         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3431                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3432                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3433                                         SB_FREEZE_WRITE);
3434         }
3435         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3436
3437         if (req->file->f_op->write_iter)
3438                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3439         else if (req->file->f_op->write)
3440                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3441         else
3442                 ret2 = -EINVAL;
3443
3444         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3445                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3446                 ret2 = -EAGAIN;
3447         }
3448
3449         /*
3450          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3451          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3452          */
3453         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3454                 ret2 = -EAGAIN;
3455         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3456         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3457                 goto done;
3458         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3459                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3460                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3461                         goto copy_iov;
3462 done:
3463                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3464         } else {
3465 copy_iov:
3466                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3467                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3468                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3469                 return ret ?: -EAGAIN;
3470         }
3471 out_free:
3472         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3473         if (iovec)
3474                 kfree(iovec);
3475         return ret;
3476 }
3477
3478 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3479                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3480 {
3481         struct io_rename *ren = &req->rename;
3482         const char __user *oldf, *newf;
3483
3484         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3485                 return -EINVAL;
3486         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3487                 return -EINVAL;
3488         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3489                 return -EBADF;
3490
3491         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3492         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3493         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3494         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3495         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3496
3497         ren->oldpath = getname(oldf);
3498         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3499                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3500
3501         ren->newpath = getname(newf);
3502         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3503                 putname(ren->oldpath);
3504                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3505         }
3506
3507         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3508         return 0;
3509 }
3510
3511 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3512 {
3513         struct io_rename *ren = &req->rename;
3514         int ret;
3515
3516         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3517                 return -EAGAIN;
3518
3519         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3520                                 ren->newpath, ren->flags);
3521
3522         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3523         if (ret < 0)
3524                 req_set_fail(req);
3525         io_req_complete(req, ret);
3526         return 0;
3527 }
3528
3529 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3530                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3531 {
3532         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3533         const char __user *fname;
3534
3535         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3536                 return -EINVAL;
3537         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3538                 return -EINVAL;
3539         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3540                 return -EBADF;
3541
3542         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3543
3544         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3545         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3546                 return -EINVAL;
3547
3548         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3549         un->filename = getname(fname);
3550         if (IS_ERR(un->filename))
3551                 return PTR_ERR(un->filename);
3552
3553         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3554         return 0;
3555 }
3556
3557 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3558 {
3559         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3560         int ret;
3561
3562         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3563                 return -EAGAIN;
3564
3565         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3566                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3567         else
3568                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3569
3570         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3571         if (ret < 0)
3572                 req_set_fail(req);
3573         io_req_complete(req, ret);
3574         return 0;
3575 }
3576
3577 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3578                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3579 {
3580 #if defined(CONFIG_NET)
3581         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3582                 return -EINVAL;
3583         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3584             sqe->buf_index)
3585                 return -EINVAL;
3586
3587         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3588         return 0;
3589 #else
3590         return -EOPNOTSUPP;
3591 #endif
3592 }
3593
3594 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3595 {
3596 #if defined(CONFIG_NET)
3597         struct socket *sock;
3598         int ret;
3599
3600         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3601                 return -EAGAIN;
3602
3603         sock = sock_from_file(req->file);
3604         if (unlikely(!sock))
3605                 return -ENOTSOCK;
3606
3607         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3608         if (ret < 0)
3609                 req_set_fail(req);
3610         io_req_complete(req, ret);
3611         return 0;
3612 #else
3613         return -EOPNOTSUPP;
3614 #endif
3615 }
3616
3617 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3618                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3619 {
3620         struct io_splice *sp = &req->splice;
3621         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3622
3623         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3624                 return -EINVAL;
3625
3626         sp->file_in = NULL;
3627         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3628         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3629
3630         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3631                 return -EINVAL;
3632
3633         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3634                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3635         if (!sp->file_in)
3636                 return -EBADF;
3637         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3638         return 0;
3639 }
3640
3641 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3642                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3643 {
3644         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3645                 return -EINVAL;
3646         return __io_splice_prep(req, sqe);
3647 }
3648
3649 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3650 {
3651         struct io_splice *sp = &req->splice;
3652         struct file *in = sp->file_in;
3653         struct file *out = sp->file_out;
3654         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3655         long ret = 0;
3656
3657         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3658                 return -EAGAIN;
3659         if (sp->len)
3660                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3661
3662         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3663                 io_put_file(in);
3664         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3665
3666         if (ret != sp->len)
3667                 req_set_fail(req);
3668         io_req_complete(req, ret);
3669         return 0;
3670 }
3671
3672 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3673 {
3674         struct io_splice *sp = &req->splice;
3675
3676         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3677         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3678         return __io_splice_prep(req, sqe);
3679 }
3680
3681 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3682 {
3683         struct io_splice *sp = &req->splice;
3684         struct file *in = sp->file_in;
3685         struct file *out = sp->file_out;
3686         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3687         loff_t *poff_in, *poff_out;
3688         long ret = 0;
3689
3690         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3691                 return -EAGAIN;
3692
3693         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3694         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3695
3696         if (sp->len)
3697                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3698
3699         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3700                 io_put_file(in);
3701         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3702
3703         if (ret != sp->len)
3704                 req_set_fail(req);
3705         io_req_complete(req, ret);
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 /*
3710  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3711  */
3712 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3713 {
3714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3715
3716         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3717                 return -EINVAL;
3718
3719         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3724 {
3725         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3726
3727         if (!req->file)
3728                 return -EBADF;
3729
3730         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3731                 return -EINVAL;
3732         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3733                 return -EINVAL;
3734
3735         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3736         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3737                 return -EINVAL;
3738
3739         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3740         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3741         return 0;
3742 }
3743
3744 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3745 {
3746         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3747         int ret;
3748
3749         /* fsync always requires a blocking context */
3750         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3751                 return -EAGAIN;
3752
3753         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3754                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3755                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3756         if (ret < 0)
3757                 req_set_fail(req);
3758         io_req_complete(req, ret);
3759         return 0;
3760 }
3761
3762 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3763                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3764 {
3765         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3766                 return -EINVAL;
3767         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3768                 return -EINVAL;
3769
3770         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3771         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3772         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3777 {
3778         int ret;
3779
3780         /* fallocate always requiring blocking context */
3781         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3782                 return -EAGAIN;
3783         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3784                                 req->sync.len);
3785         if (ret < 0)
3786                 req_set_fail(req);
3787         io_req_complete(req, ret);
3788         return 0;
3789 }
3790
3791 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3792 {
3793         const char __user *fname;
3794         int ret;
3795
3796         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3797                 return -EINVAL;
3798         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3799                 return -EBADF;
3800
3801         /* open.how should be already initialised */
3802         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3803                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3804
3805         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3806         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3807         req->open.filename = getname(fname);
3808         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3809                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3810                 req->open.filename = NULL;
3811                 return ret;
3812         }
3813         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3814         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3815         return 0;
3816 }
3817
3818 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3819 {
3820         u64 flags, mode;
3821
3822         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3823                 return -EINVAL;
3824         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3825         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3826         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3827         return __io_openat_prep(req, sqe);
3828 }
3829
3830 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3831 {
3832         struct open_how __user *how;
3833         size_t len;
3834         int ret;
3835
3836         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3837                 return -EINVAL;
3838         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3839         len = READ_ONCE(sqe->len);
3840         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3841                 return -EINVAL;
3842
3843         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3844                                         len);
3845         if (ret)
3846                 return ret;
3847
3848         return __io_openat_prep(req, sqe);
3849 }
3850
3851 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3852 {
3853         struct open_flags op;
3854         struct file *file;
3855         bool nonblock_set;
3856         bool resolve_nonblock;
3857         int ret;
3858
3859         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3860         if (ret)
3861                 goto err;
3862         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3863         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3864         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3865                 /*
3866                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3867                  * it'll always -EAGAIN
3868                  */
3869                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3870                         return -EAGAIN;
3871                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3872                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3873         }
3874
3875         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3876         if (ret < 0)
3877                 goto err;
3878
3879         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3880         if (IS_ERR(file)) {
3881                 /*
3882                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3883                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3884                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3885                  */
3886                 put_unused_fd(ret);
3887
3888                 ret = PTR_ERR(file);
3889                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3890                 if (ret == -EAGAIN &&
3891                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3892                         return -EAGAIN;
3893                 goto err;
3894         }
3895
3896         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3897                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3898         fsnotify_open(file);
3899         fd_install(ret, file);
3900 err:
3901         putname(req->open.filename);
3902         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3903         if (ret < 0)
3904                 req_set_fail(req);
3905         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3910 {
3911         return io_openat2(req, issue_flags);
3912 }
3913
3914 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3915                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3916 {
3917         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3918         u64 tmp;
3919
3920         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3921                 return -EINVAL;
3922
3923         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3924         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3925                 return -EINVAL;
3926
3927         memset(p, 0, sizeof(*p));
3928         p->nbufs = tmp;
3929         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3930         return 0;
3931 }
3932
3933 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3934                                int bgid, unsigned nbufs)
3935 {
3936         unsigned i = 0;
3937
3938         /* shouldn't happen */
3939         if (!nbufs)
3940                 return 0;
3941
3942         /* the head kbuf is the list itself */
3943         while (!list_empty(&buf->list)) {
3944                 struct io_buffer *nxt;
3945
3946                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3947                 list_del(&nxt->list);
3948                 kfree(nxt);
3949                 if (++i == nbufs)
3950                         return i;
3951         }
3952         i++;
3953         kfree(buf);
3954         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3955
3956         return i;
3957 }
3958
3959 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3960 {
3961         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3962         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3963         struct io_buffer *head;
3964         int ret = 0;
3965         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3966
3967         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3968
3969         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3970
3971         ret = -ENOENT;
3972         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3973         if (head)
3974                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3975         if (ret < 0)
3976                 req_set_fail(req);
3977
3978         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3979         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3980         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3981         return 0;
3982 }
3983
3984 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3985                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3986 {
3987         unsigned long size, tmp_check;
3988         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3989         u64 tmp;
3990
3991         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3992                 return -EINVAL;
3993
3994         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3995         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3996                 return -E2BIG;
3997         p->nbufs = tmp;
3998         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3999         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4000
4001         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4002                                 &size))
4003                 return -EOVERFLOW;
4004         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4005                 return -EOVERFLOW;
4006
4007         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4008         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4009                 return -EFAULT;
4010
4011         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4012         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4013         if (tmp > USHRT_MAX)
4014                 return -E2BIG;
4015         p->bid = tmp;
4016         return 0;
4017 }
4018
4019 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4020 {
4021         struct io_buffer *buf;
4022         u64 addr = pbuf->addr;
4023         int i, bid = pbuf->bid;
4024
4025         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4026                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4027                 if (!buf)
4028                         break;
4029
4030                 buf->addr = addr;
4031                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4032                 buf->bid = bid;
4033                 addr += pbuf->len;
4034                 bid++;
4035                 if (!*head) {
4036                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4037                         *head = buf;
4038                 } else {
4039                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4040                 }
4041         }
4042
4043         return i ? i : -ENOMEM;
4044 }
4045
4046 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4047 {
4048         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4049         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4050         struct io_buffer *head, *list;
4051         int ret = 0;
4052         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4053
4054         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4055
4056         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4057
4058         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4059
4060         ret = io_add_buffers(p, &head);
4061         if (ret >= 0 && !list) {
4062                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4063                 if (ret < 0)
4064                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4065         }
4066         if (ret < 0)
4067                 req_set_fail(req);
4068         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4069         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4070         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4071         return 0;
4072 }
4073
4074 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4075                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4076 {
4077 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4078         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4079                 return -EINVAL;
4080         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4081                 return -EINVAL;
4082
4083         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4084         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4085         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4086
4087         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4088                 struct epoll_event __user *ev;
4089
4090                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4091                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4092                         return -EFAULT;
4093         }
4094
4095         return 0;
4096 #else
4097         return -EOPNOTSUPP;
4098 #endif
4099 }
4100
4101 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4102 {
4103 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4104         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4105         int ret;
4106         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4107
4108         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4109         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4110                 return -EAGAIN;
4111
4112         if (ret < 0)
4113                 req_set_fail(req);
4114         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4115         return 0;
4116 #else
4117         return -EOPNOTSUPP;
4118 #endif
4119 }
4120
4121 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4122 {
4123 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4124         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4125                 return -EINVAL;
4126         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4127                 return -EINVAL;
4128
4129         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4130         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4131         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4132         return 0;
4133 #else
4134         return -EOPNOTSUPP;
4135 #endif
4136 }
4137
4138 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4139 {
4140 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4141         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4142         int ret;
4143
4144         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4145                 return -EAGAIN;
4146
4147         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4148         if (ret < 0)
4149                 req_set_fail(req);
4150         io_req_complete(req, ret);
4151         return 0;
4152 #else
4153         return -EOPNOTSUPP;
4154 #endif
4155 }
4156
4157 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4158 {
4159         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4160                 return -EINVAL;
4161         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4162                 return -EINVAL;
4163
4164         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4165         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4166         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4167         return 0;
4168 }
4169
4170 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4171 {
4172         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4173         int ret;
4174
4175         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4176                 switch (fa->advice) {
4177                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4178                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4179                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4180                         break;
4181                 default:
4182                         return -EAGAIN;
4183                 }
4184         }
4185
4186         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4187         if (ret < 0)
4188                 req_set_fail(req);
4189         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4190         return 0;
4191 }
4192
4193 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4194 {
4195         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4196                 return -EINVAL;
4197         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4198                 return -EINVAL;
4199         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4200                 return -EBADF;
4201
4202         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4203         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4204         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4205         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4206         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4207
4208         return 0;
4209 }
4210
4211 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4212 {
4213         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4214         int ret;
4215
4216         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4217                 return -EAGAIN;
4218
4219         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4220                        ctx->buffer);
4221
4222         if (ret < 0)
4223                 req_set_fail(req);
4224         io_req_complete(req, ret);
4225         return 0;
4226 }
4227
4228 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4229 {
4230         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4231                 return -EINVAL;
4232         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4233             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4234                 return -EINVAL;
4235         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4236                 return -EBADF;
4237
4238         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4239         return 0;
4240 }
4241
4242 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4243 {
4244         struct files_struct *files = current->files;
4245         struct io_close *close = &req->close;
4246         struct fdtable *fdt;
4247         struct file *file = NULL;
4248         int ret = -EBADF;
4249
4250         spin_lock(&files->file_lock);
4251         fdt = files_fdtable(files);
4252         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4253                 spin_unlock(&files->file_lock);
4254                 goto err;
4255         }
4256         file = fdt->fd[close->fd];
4257         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4258                 spin_unlock(&files->file_lock);
4259                 file = NULL;
4260                 goto err;
4261         }
4262
4263         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4264         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4265                 spin_unlock(&files->file_lock);
4266                 return -EAGAIN;
4267         }
4268
4269         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4270         spin_unlock(&files->file_lock);
4271         if (ret < 0) {
4272                 if (ret == -ENOENT)
4273                         ret = -EBADF;
4274                 goto err;
4275         }
4276
4277         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4278         ret = filp_close(file, current->files);
4279 err:
4280         if (ret < 0)
4281                 req_set_fail(req);
4282         if (file)
4283                 fput(file);
4284         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4285         return 0;
4286 }
4287
4288 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4289 {
4290         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4291
4292         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4293                 return -EINVAL;
4294         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4295                 return -EINVAL;
4296
4297         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4298         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4299         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4304 {
4305         int ret;
4306
4307         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4308         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4309                 return -EAGAIN;
4310
4311         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4312                                 req->sync.flags);
4313         if (ret < 0)
4314                 req_set_fail(req);
4315         io_req_complete(req, ret);
4316         return 0;
4317 }
4318
4319 #if defined(CONFIG_NET)
4320 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4321                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4322 {
4323         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4324
4325         if (async_msg)
4326                 return -EAGAIN;
4327         if (io_alloc_async_data(req)) {
4328                 kfree(kmsg->free_iov);
4329                 return -ENOMEM;
4330         }
4331         async_msg = req->async_data;
4332         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4333         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4334         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4335         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4336         if (!async_msg->free_iov)
4337                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4338
4339         return -EAGAIN;
4340 }
4341
4342 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4343                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4344 {
4345         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4346         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4347         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4348                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4349 }
4350
4351 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4352 {
4353         int ret;
4354
4355         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4356         if (!ret)
4357                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4358         return ret;
4359 }
4360
4361 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4362 {
4363         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4364
4365         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4366                 return -EINVAL;
4367
4368         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4369         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4370         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4371         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4372                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4373
4374 #ifdef CONFIG_COMPAT
4375         if (req->ctx->compat)
4376                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4377 #endif
4378         return 0;
4379 }
4380
4381 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4382 {
4383         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4384         struct socket *sock;
4385         unsigned flags;
4386         int min_ret = 0;
4387         int ret;
4388
4389         sock = sock_from_file(req->file);
4390         if (unlikely(!sock))
4391                 return -ENOTSOCK;
4392
4393         kmsg = req->async_data;
4394         if (!kmsg) {
4395                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4396                 if (ret)
4397                         return ret;
4398                 kmsg = &iomsg;
4399         }
4400
4401         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4402         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4403                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4404         if (flags & MSG_WAITALL)
4405                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4406
4407         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4408         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4409                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4410         if (ret == -ERESTARTSYS)
4411                 ret = -EINTR;
4412
4413         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4414         if (kmsg->free_iov)
4415                 kfree(kmsg->free_iov);
4416         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4417         if (ret < min_ret)
4418                 req_set_fail(req);
4419         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4420         return 0;
4421 }
4422
4423 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4424 {
4425         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4426         struct msghdr msg;
4427         struct iovec iov;
4428         struct socket *sock;
4429         unsigned flags;
4430         int min_ret = 0;
4431         int ret;
4432
4433         sock = sock_from_file(req->file);
4434         if (unlikely(!sock))
4435                 return -ENOTSOCK;
4436
4437         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4438         if (unlikely(ret))
4439                 return ret;
4440
4441         msg.msg_name = NULL;
4442         msg.msg_control = NULL;
4443         msg.msg_controllen = 0;
4444         msg.msg_namelen = 0;
4445
4446         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4447         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4448                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4449         if (flags & MSG_WAITALL)
4450                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4451
4452         msg.msg_flags = flags;
4453         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4454         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4455                 return -EAGAIN;
4456         if (ret == -ERESTARTSYS)
4457                 ret = -EINTR;
4458
4459         if (ret < min_ret)
4460                 req_set_fail(req);
4461         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4462         return 0;
4463 }
4464
4465 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4466                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4467 {
4468         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4469         struct iovec __user *uiov;
4470         size_t iov_len;
4471         int ret;
4472
4473         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4474                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4475         if (ret)
4476                 return ret;
4477
4478         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4479                 if (iov_len > 1)
4480                         return -EINVAL;
4481                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4482                         return -EFAULT;
4483                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4484                 iomsg->free_iov = NULL;
4485         } else {
4486                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4487                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4488                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4489                                      false);
4490                 if (ret > 0)
4491                         ret = 0;
4492         }
4493
4494         return ret;
4495 }
4496
4497 #ifdef CONFIG_COMPAT
4498 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4499                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4500 {
4501         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4502         struct compat_iovec __user *uiov;
4503         compat_uptr_t ptr;
4504         compat_size_t len;
4505         int ret;
4506
4507         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4508                                   &ptr, &len);
4509         if (ret)
4510                 return ret;
4511
4512         uiov = compat_ptr(ptr);
4513         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4514                 compat_ssize_t clen;
4515
4516                 if (len > 1)
4517                         return -EINVAL;
4518                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4519                         return -EFAULT;
4520                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4521                         return -EFAULT;
4522                 if (clen < 0)
4523                         return -EINVAL;
4524                 sr->len = clen;
4525                 iomsg->free_iov = NULL;
4526         } else {
4527                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4528                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4529                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4530                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4531                 if (ret < 0)
4532                         return ret;
4533         }
4534
4535         return 0;
4536 }
4537 #endif
4538
4539 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4540                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4541 {
4542         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4543
4544 #ifdef CONFIG_COMPAT
4545         if (req->ctx->compat)
4546                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4547 #endif
4548
4549         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4550 }
4551
4552 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4553                                                bool needs_lock)
4554 {
4555         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4556         struct io_buffer *kbuf;
4557
4558         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4559         if (IS_ERR(kbuf))
4560                 return kbuf;
4561
4562         sr->kbuf = kbuf;
4563         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4564         return kbuf;
4565 }
4566
4567 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4568 {
4569         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4570 }
4571
4572 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4573 {
4574         int ret;
4575
4576         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4577         if (!ret)
4578                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4579         return ret;
4580 }
4581
4582 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4583 {
4584         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4585
4586         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4587                 return -EINVAL;
4588
4589         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4590         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4591         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4592         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4593         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4594                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4595
4596 #ifdef CONFIG_COMPAT
4597         if (req->ctx->compat)
4598                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4599 #endif
4600         return 0;
4601 }
4602
4603 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4604 {
4605         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4606         struct socket *sock;
4607         struct io_buffer *kbuf;
4608         unsigned flags;
4609         int min_ret = 0;
4610         int ret, cflags = 0;
4611         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4612
4613         sock = sock_from_file(req->file);
4614         if (unlikely(!sock))
4615                 return -ENOTSOCK;
4616
4617         kmsg = req->async_data;
4618         if (!kmsg) {
4619                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4620                 if (ret)
4621                         return ret;
4622                 kmsg = &iomsg;
4623         }
4624
4625         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4626                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4627                 if (IS_ERR(kbuf))
4628                         return PTR_ERR(kbuf);
4629                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4630                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4631                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4632                                 1, req->sr_msg.len);
4633         }
4634
4635         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4636         if (force_nonblock)
4637                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4638         if (flags & MSG_WAITALL)
4639                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4640
4641         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4642                                         kmsg->uaddr, flags);
4643         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4644                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4645         if (ret == -ERESTARTSYS)
4646                 ret = -EINTR;
4647
4648         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4649                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4650         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4651         if (kmsg->free_iov)
4652                 kfree(kmsg->free_iov);
4653         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4654         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4655                 req_set_fail(req);
4656         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4657         return 0;
4658 }
4659
4660 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4661 {
4662         struct io_buffer *kbuf;
4663         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4664         struct msghdr msg;
4665         void __user *buf = sr->buf;
4666         struct socket *sock;
4667         struct iovec iov;
4668         unsigned flags;
4669         int min_ret = 0;
4670         int ret, cflags = 0;
4671         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4672
4673         sock = sock_from_file(req->file);
4674         if (unlikely(!sock))
4675                 return -ENOTSOCK;
4676
4677         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4678                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4679                 if (IS_ERR(kbuf))
4680                         return PTR_ERR(kbuf);
4681                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4682         }
4683
4684         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4685         if (unlikely(ret))
4686                 goto out_free;
4687
4688         msg.msg_name = NULL;
4689         msg.msg_control = NULL;
4690         msg.msg_controllen = 0;
4691         msg.msg_namelen = 0;
4692         msg.msg_iocb = NULL;
4693         msg.msg_flags = 0;
4694
4695         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4696         if (force_nonblock)
4697                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4698         if (flags & MSG_WAITALL)
4699                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4700
4701         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4702         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4703                 return -EAGAIN;
4704         if (ret == -ERESTARTSYS)
4705                 ret = -EINTR;
4706 out_free:
4707         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4708                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4709         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4710                 req_set_fail(req);
4711         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4712         return 0;
4713 }
4714
4715 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4716 {
4717         struct io_accept *accept = &req->accept;
4718
4719         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4720                 return -EINVAL;
4721         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4722                 return -EINVAL;
4723
4724         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4725         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4726         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4727         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4728         return 0;
4729 }
4730
4731 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4732 {
4733         struct io_accept *accept = &req->accept;
4734         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4735         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4736         int ret;
4737
4738         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4739                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4740
4741         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4742                                         accept->addr_len, accept->flags,
4743                                         accept->nofile);
4744         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4745                 return -EAGAIN;
4746         if (ret < 0) {
4747                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4748                         ret = -EINTR;
4749                 req_set_fail(req);
4750         }
4751         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4752         return 0;
4753 }
4754
4755 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4756 {
4757         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4758         struct io_connect *conn = &req->connect;
4759
4760         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4761 }
4762
4763 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4764 {
4765         struct io_connect *conn = &req->connect;
4766
4767         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4768                 return -EINVAL;
4769         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4770                 return -EINVAL;
4771
4772         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4773         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4774         return 0;
4775 }
4776
4777 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4778 {
4779         struct io_async_connect __io, *io;
4780         unsigned file_flags;
4781         int ret;
4782         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4783
4784         if (req->async_data) {
4785                 io = req->async_data;
4786         } else {
4787                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4788                                                 req->connect.addr_len,
4789                                                 &__io.address);
4790                 if (ret)
4791                         goto out;
4792                 io = &__io;
4793         }
4794
4795         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4796
4797         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4798                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4799         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4800                 if (req->async_data)
4801                         return -EAGAIN;
4802                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4803                         ret = -ENOMEM;
4804                         goto out;
4805                 }
4806                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4807                 return -EAGAIN;
4808         }
4809         if (ret == -ERESTARTSYS)
4810                 ret = -EINTR;
4811 out:
4812         if (ret < 0)
4813                 req_set_fail(req);
4814         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4815         return 0;
4816 }
4817 #else /* !CONFIG_NET */
4818 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4819 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4820 {                                                                       \
4821         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4822 }
4823
4824 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4825 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4826 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4827 {                                                                       \
4828         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4829 }                                                                       \
4830
4831 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4832 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4833 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4834 {                                                                       \
4835         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4836 }
4837
4838 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4839 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4840 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4841 IO_NETOP_PREP(accept);
4842 IO_NETOP_FN(send);
4843 IO_NETOP_FN(recv);
4844 #endif /* CONFIG_NET */
4845
4846 struct io_poll_table {
4847         struct poll_table_struct pt;
4848         struct io_kiocb *req;
4849         int error;
4850 };
4851
4852 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4853                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4854 {
4855         int ret;
4856
4857         /* for instances that support it check for an event match first: */
4858         if (mask && !(mask & poll->events))
4859                 return 0;
4860
4861         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4862
4863         list_del_init(&poll->wait.entry);
4864
4865         req->result = mask;
4866         req->task_work.func = func;
4867
4868         /*
4869          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4870          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4871          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4872          * have the needed state needed for it anyway.
4873          */
4874         ret = io_req_task_work_add(req);
4875         if (unlikely(ret)) {
4876                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4877                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4878         }
4879         return 1;
4880 }
4881
4882 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4883         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4884 {
4885         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4886
4887         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4888                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4889
4890                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4891         }
4892
4893         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4894         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4895                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4896                 return true;
4897         }
4898
4899         return false;
4900 }
4901
4902 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4903 {
4904         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4905         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4906                 return req->async_data;
4907         return req->apoll->double_poll;
4908 }
4909
4910 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4911 {
4912         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4913                 return &req->poll;
4914         return &req->apoll->poll;
4915 }
4916
4917 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4918         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4919 {
4920         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4921
4922         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4923
4924         if (poll && poll->head) {
4925                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4926
4927                 spin_lock(&head->lock);
4928                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4929                 if (poll->wait.private)
4930                         req_ref_put(req);
4931                 poll->head = NULL;
4932                 spin_unlock(&head->lock);
4933         }
4934 }
4935
4936 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4937         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4938 {
4939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4940         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4941         int error;
4942
4943         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4944                 error = -ECANCELED;
4945                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4946         } else {
4947                 error = mangle_poll(mask);
4948         }
4949         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4950                 flags = 0;
4951         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4952                 io_poll_remove_waitqs(req);
4953                 req->poll.done = true;
4954                 flags = 0;
4955         }
4956         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4957                 ctx->cq_extra++;
4958
4959         io_commit_cqring(ctx);
4960         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4961 }
4962
4963 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4964 {
4965         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4966         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4967         struct io_kiocb *nxt;
4968
4969         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4970                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4971         } else {
4972                 bool done;
4973
4974                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4975                 if (done) {
4976                         hash_del(&req->hash_node);
4977                 } else {
4978                         req->result = 0;
4979                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4980                 }
4981                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4982                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4983
4984                 if (done) {
4985                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4986                         if (nxt)
4987                                 __io_req_task_submit(nxt);
4988                 }
4989         }
4990 }
4991
4992 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4993                                int sync, void *key)
4994 {
4995         struct io_kiocb *req = wait->private;
4996         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4997         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4998
4999         /* for instances that support it check for an event match first: */
5000         if (mask && !(mask & poll->events))
5001                 return 0;
5002         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5003                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5004
5005         list_del_init(&wait->entry);
5006
5007         if (poll && poll->head) {
5008                 bool done;
5009
5010                 spin_lock(&poll->head->lock);
5011                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5012                 if (!done)
5013                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5014                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5015                 wait->private = NULL;
5016                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5017                 if (!done) {
5018                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5019                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5020                 }
5021         }
5022         req_ref_put(req);
5023         return 1;
5024 }
5025
5026 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5027                               wait_queue_func_t wake_func)
5028 {
5029         poll->head = NULL;
5030         poll->done = false;
5031         poll->canceled = false;
5032 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5033         /* mask in events that we always want/need */
5034         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5035         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5036         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5037 }
5038
5039 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5040                             struct wait_queue_head *head,
5041                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5042 {
5043         struct io_kiocb *req = pt->req;
5044
5045         /*
5046          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5047          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5048          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5049          */
5050         if (unlikely(poll->head)) {
5051                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5052
5053                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5054                 if (*poll_ptr) {
5055                         pt->error = -EINVAL;
5056                         return;
5057                 }
5058                 /*
5059                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5060                  * into one-shot mode.
5061                  */
5062                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5063                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5064                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5065                 if (poll_one->head == head)
5066                         return;
5067                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5068                 if (!poll) {
5069                         pt->error = -ENOMEM;
5070                         return;
5071                 }
5072                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5073                 req_ref_get(req);
5074                 poll->wait.private = req;
5075                 *poll_ptr = poll;
5076         }
5077
5078         pt->error = 0;
5079         poll->head = head;
5080
5081         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5082                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5083         else
5084                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5085 }
5086
5087 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5088                                struct poll_table_struct *p)
5089 {
5090         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5091         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5092
5093         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5094 }
5095
5096 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5097 {
5098         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5099         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5100         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5101
5102         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5103
5104         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5105                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5106                 return;
5107         }
5108
5109         hash_del(&req->hash_node);
5110         io_poll_remove_double(req);
5111         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5112
5113         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5114                 __io_req_task_submit(req);
5115         else
5116                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5117 }
5118
5119 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5120                         void *key)
5121 {
5122         struct io_kiocb *req = wait->private;
5123         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5124
5125         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5126                                         key_to_poll(key));
5127
5128         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5129 }
5130
5131 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5132 {
5133         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5134         struct hlist_head *list;
5135
5136         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5137         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5138 }
5139
5140 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5141                                       struct io_poll_iocb *poll,
5142                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5143                                       wait_queue_func_t wake_func)
5144         __acquires(&ctx->completion_lock)
5145 {
5146         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5147         bool cancel = false;
5148
5149         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5150         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5151         poll->file = req->file;
5152         poll->wait.private = req;
5153
5154         ipt->pt._key = mask;
5155         ipt->req = req;
5156         ipt->error = -EINVAL;
5157
5158         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5159
5160         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5161         if (likely(poll->head)) {
5162                 spin_lock(&poll->head->lock);
5163                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5164                         if (ipt->error)
5165                                 cancel = true;
5166                         ipt->error = 0;
5167                         mask = 0;
5168                 }
5169                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5170                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5171                 else if (cancel)
5172                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5173                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5174                         io_poll_req_insert(req);
5175                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5176         }
5177
5178         return mask;
5179 }
5180
5181 enum {
5182         IO_APOLL_OK,
5183         IO_APOLL_ABORTED,
5184         IO_APOLL_READY
5185 };
5186
5187 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5188 {
5189         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5190         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5191         struct async_poll *apoll;
5192         struct io_poll_table ipt;
5193         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5194         int rw;
5195
5196         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5197                 return IO_APOLL_ABORTED;
5198         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5199                 return IO_APOLL_ABORTED;
5200         if (!def->pollin && !def->pollout)
5201                 return IO_APOLL_ABORTED;
5202
5203         if (def->pollin) {
5204                 rw = READ;
5205                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5206
5207                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5208                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5209                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5210                         mask &= ~POLLIN;
5211         } else {
5212                 rw = WRITE;
5213                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5214         }
5215
5216         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5217         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5218                 return IO_APOLL_ABORTED;
5219
5220         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5221         if (unlikely(!apoll))
5222                 return IO_APOLL_ABORTED;
5223         apoll->double_poll = NULL;
5224         req->apoll = apoll;
5225         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5226         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5227
5228         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5229                                         io_async_wake);
5230         if (ret || ipt.error) {
5231                 io_poll_remove_double(req);
5232                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5233                 if (ret)
5234                         return IO_APOLL_READY;
5235                 return IO_APOLL_ABORTED;
5236         }
5237         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5238         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5239                                 mask, apoll->poll.events);
5240         return IO_APOLL_OK;
5241 }
5242
5243 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5244                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5245         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5246 {
5247         bool do_complete = false;
5248
5249         if (!poll->head)
5250                 return false;
5251         spin_lock(&poll->head->lock);
5252         if (do_cancel)
5253                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5254         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5255                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5256                 do_complete = true;
5257         }
5258         spin_unlock(&poll->head->lock);
5259         hash_del(&req->hash_node);
5260         return do_complete;
5261 }
5262
5263 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5264         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5265 {
5266         bool do_complete;
5267
5268         io_poll_remove_double(req);
5269         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5270
5271         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5272                 /* non-poll requests have submit ref still */
5273                 req_ref_put(req);
5274         }
5275         return do_complete;
5276 }
5277
5278 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5279         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5280 {
5281         bool do_complete;
5282
5283         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5284         if (do_complete) {
5285                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5286                 io_commit_cqring(req->ctx);
5287                 req_set_fail(req);
5288                 io_put_req_deferred(req, 1);
5289         }
5290
5291         return do_complete;
5292 }
5293
5294 /*
5295  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5296  */
5297 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5298                                bool cancel_all)
5299 {
5300         struct hlist_node *tmp;
5301         struct io_kiocb *req;
5302         int posted = 0, i;
5303
5304         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5305         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5306                 struct hlist_head *list;
5307
5308                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5309                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5310                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5311                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5312                 }
5313         }
5314         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5315
5316         if (posted)
5317                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5318
5319         return posted != 0;
5320 }
5321
5322 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5323                                      bool poll_only)
5324         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5325 {
5326         struct hlist_head *list;
5327         struct io_kiocb *req;
5328
5329         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5330         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5331                 if (sqe_addr != req->user_data)
5332                         continue;
5333                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5334                         continue;
5335                 return req;
5336         }
5337         return NULL;
5338 }
5339
5340 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5341                           bool poll_only)
5342         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5343 {
5344         struct io_kiocb *req;
5345
5346         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5347         if (!req)
5348                 return -ENOENT;
5349         if (io_poll_remove_one(req))
5350                 return 0;
5351
5352         return -EALREADY;
5353 }
5354
5355 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5356                                      unsigned int flags)
5357 {
5358         u32 events;
5359
5360         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5361 #ifdef __BIG_ENDIAN
5362         events = swahw32(events);
5363 #endif
5364         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5365                 events |= EPOLLONESHOT;
5366         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5367 }
5368
5369 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5370                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5371 {
5372         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5373         u32 flags;
5374
5375         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5376                 return -EINVAL;
5377         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5378                 return -EINVAL;
5379         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5380         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5381                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5382                 return -EINVAL;
5383         /* meaningless without update */
5384         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5385                 return -EINVAL;
5386
5387         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5388         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5389         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5390
5391         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5392         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5393                 return -EINVAL;
5394         if (upd->update_events)
5395                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5396         else if (sqe->poll32_events)
5397                 return -EINVAL;
5398
5399         return 0;
5400 }
5401
5402 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5403                         void *key)
5404 {
5405         struct io_kiocb *req = wait->private;
5406         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5407
5408         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5409 }
5410
5411 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5412                                struct poll_table_struct *p)
5413 {
5414         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5415
5416         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5417 }
5418
5419 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5420 {
5421         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5422         u32 flags;
5423
5424         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5425                 return -EINVAL;
5426         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5427                 return -EINVAL;
5428         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5429         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5430                 return -EINVAL;
5431
5432         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5433         return 0;
5434 }
5435
5436 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5437 {
5438         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5439         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5440         struct io_poll_table ipt;
5441         __poll_t mask;
5442
5443         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5444
5445         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5446                                         io_poll_wake);
5447
5448         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5449                 ipt.error = 0;
5450                 io_poll_complete(req, mask);
5451         }
5452         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5453
5454         if (mask) {
5455                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5456                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5457                         io_put_req(req);
5458         }
5459         return ipt.error;
5460 }
5461
5462 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5463 {
5464         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5465         struct io_kiocb *preq;
5466         bool completing;
5467         int ret;
5468
5469         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5470         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5471         if (!preq) {
5472                 ret = -ENOENT;
5473                 goto err;
5474         }
5475
5476         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5477                 completing = true;
5478                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5479                 goto err;
5480         }
5481
5482         /*
5483          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5484          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5485          * let completion re-add it.
5486          */
5487         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5488         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5489                 ret = -EALREADY;
5490                 goto err;
5491         }
5492         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5493         ret = 0;
5494 err:
5495         if (ret < 0) {
5496                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5497                 req_set_fail(req);
5498                 io_req_complete(req, ret);
5499                 return 0;
5500         }
5501         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5502         if (req->poll_update.update_events) {
5503                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5504                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5505                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5506         }
5507         if (req->poll_update.update_user_data)
5508                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5509         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5510
5511         /* complete update request, we're done with it */
5512         io_req_complete(req, ret);
5513
5514         if (!completing) {
5515                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5516                 if (ret < 0) {
5517                         req_set_fail(preq);
5518                         io_req_complete(preq, ret);
5519                 }
5520         }
5521         return 0;
5522 }
5523
5524 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5525 {
5526         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5527                                                 struct io_timeout_data, timer);
5528         struct io_kiocb *req = data->req;
5529         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5530         unsigned long flags;
5531
5532         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5533         list_del_init(&req->timeout.list);
5534         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5535                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5536
5537         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5538         io_commit_cqring(ctx);
5539         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5540
5541         io_cqring_ev_posted(ctx);
5542         req_set_fail(req);
5543         io_put_req(req);
5544         return HRTIMER_NORESTART;
5545 }
5546
5547 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5548                                            __u64 user_data)
5549         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5550 {
5551         struct io_timeout_data *io;
5552         struct io_kiocb *req;
5553         bool found = false;
5554
5555         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5556                 found = user_data == req->user_data;
5557                 if (found)
5558                         break;
5559         }
5560         if (!found)
5561                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5562
5563         io = req->async_data;
5564         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5565                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5566         list_del_init(&req->timeout.list);
5567         return req;
5568 }
5569
5570 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5571         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5572 {
5573         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5574
5575         if (IS_ERR(req))
5576                 return PTR_ERR(req);
5577
5578         req_set_fail(req);
5579         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5580         io_put_req_deferred(req, 1);
5581         return 0;
5582 }
5583
5584 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5585                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5586         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5587 {
5588         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5589         struct io_timeout_data *data;
5590
5591         if (IS_ERR(req))
5592                 return PTR_ERR(req);
5593
5594         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5595         data = req->async_data;
5596         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5597         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5598         data->timer.function = io_timeout_fn;
5599         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5600         return 0;
5601 }
5602
5603 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5604                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5605 {
5606         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5607
5608         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5609                 return -EINVAL;
5610         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5611                 return -EINVAL;
5612         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5613                 return -EINVAL;
5614
5615         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5616         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5617         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5618                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5619                         return -EINVAL;
5620                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5621                         return -EFAULT;
5622         } else if (tr->flags) {
5623                 /* timeout removal doesn't support flags */
5624                 return -EINVAL;
5625         }
5626
5627         return 0;
5628 }
5629
5630 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5631 {
5632         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5633                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5634 }
5635
5636 /*
5637  * Remove or update an existing timeout command
5638  */
5639 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5640 {
5641         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5642         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5643         int ret;
5644
5645         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5646         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5647                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5648         else
5649                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5650                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5651
5652         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5653         io_commit_cqring(ctx);
5654         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5655         io_cqring_ev_posted(ctx);
5656         if (ret < 0)
5657                 req_set_fail(req);
5658         io_put_req(req);
5659         return 0;
5660 }
5661
5662 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5663                            bool is_timeout_link)
5664 {
5665         struct io_timeout_data *data;
5666         unsigned flags;
5667         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5668
5669         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5670                 return -EINVAL;
5671         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5672                 return -EINVAL;
5673         if (off && is_timeout_link)
5674                 return -EINVAL;
5675         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5676         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5677                 return -EINVAL;
5678
5679         req->timeout.off = off;
5680         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5681                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5682
5683         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5684                 return -ENOMEM;
5685
5686         data = req->async_data;
5687         data->req = req;
5688
5689         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5690                 return -EFAULT;
5691
5692         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5693         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5694         if (is_timeout_link)
5695                 io_req_track_inflight(req);
5696         return 0;
5697 }
5698
5699 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5700 {
5701         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5702         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5703         struct list_head *entry;
5704         u32 tail, off = req->timeout.off;
5705
5706         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5707
5708         /*
5709          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5710          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5711          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5712          */
5713         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5714                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5715                 goto add;
5716         }
5717
5718         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5719         req->timeout.target_seq = tail + off;
5720
5721         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5722          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5723          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5724          */
5725         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5726
5727         /*
5728          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5729          * the one we need first.
5730          */
5731         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5732                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5733                                                   timeout.list);
5734
5735                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5736                         continue;
5737                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5738                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5739                         break;
5740         }
5741 add:
5742         list_add(&req->timeout.list, entry);
5743         data->timer.function = io_timeout_fn;
5744         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5745         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5746         return 0;
5747 }
5748
5749 struct io_cancel_data {
5750         struct io_ring_ctx *ctx;
5751         u64 user_data;
5752 };
5753
5754 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5755 {
5756         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5757         struct io_cancel_data *cd = data;
5758
5759         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5760 }
5761
5762 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5763                                struct io_ring_ctx *ctx)
5764 {
5765         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5766         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5767         int ret = 0;
5768
5769         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5770                 return -ENOENT;
5771
5772         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5773         switch (cancel_ret) {
5774         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5775                 ret = 0;
5776                 break;
5777         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5778                 ret = -EALREADY;
5779                 break;
5780         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5781                 ret = -ENOENT;
5782                 break;
5783         }
5784
5785         return ret;
5786 }
5787
5788 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5789                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5790                                      int success_ret)
5791 {
5792         unsigned long flags;
5793         int ret;
5794
5795         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5796         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5797         if (ret != -ENOENT)
5798                 goto done;
5799         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5800         if (ret != -ENOENT)
5801                 goto done;
5802         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5803 done:
5804         if (!ret)
5805                 ret = success_ret;
5806         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5807         io_commit_cqring(ctx);
5808         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5809         io_cqring_ev_posted(ctx);
5810
5811         if (ret < 0)
5812                 req_set_fail(req);
5813 }
5814
5815 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5816                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5817 {
5818         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5819                 return -EINVAL;
5820         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5821                 return -EINVAL;
5822         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5823                 return -EINVAL;
5824
5825         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5826         return 0;
5827 }
5828
5829 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5830 {
5831         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5832         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5833         struct io_tctx_node *node;
5834         int ret;
5835
5836         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5837         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5838         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5839         if (ret != -ENOENT)
5840                 goto done;
5841         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5842         if (ret != -ENOENT)
5843                 goto done;
5844         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5845         if (ret != -ENOENT)
5846                 goto done;
5847         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5848
5849         /* slow path, try all io-wq's */
5850         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5851         ret = -ENOENT;
5852         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5853                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5854
5855                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5856                 if (ret != -ENOENT)
5857                         break;
5858         }
5859         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5860
5861         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5862 done:
5863         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5864         io_commit_cqring(ctx);
5865         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5866         io_cqring_ev_posted(ctx);
5867
5868         if (ret < 0)
5869                 req_set_fail(req);
5870         io_put_req(req);
5871         return 0;
5872 }
5873
5874 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5875                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5876 {
5877         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5878                 return -EINVAL;
5879         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5880                 return -EINVAL;
5881
5882         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5883         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5884         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5885                 return -EINVAL;
5886         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5887         return 0;
5888 }
5889
5890 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5891 {
5892         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5893         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5894         int ret;
5895
5896         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5897                 return -EAGAIN;
5898
5899         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5900         up.data = req->rsrc_update.arg;
5901         up.nr = 0;
5902         up.tags = 0;
5903         up.resv = 0;
5904
5905         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5906         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5907                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5908         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5909
5910         if (ret < 0)
5911                 req_set_fail(req);
5912         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5913         return 0;
5914 }
5915
5916 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5917 {
5918         switch (req->opcode) {
5919         case IORING_OP_NOP:
5920                 return 0;
5921         case IORING_OP_READV:
5922         case IORING_OP_READ_FIXED:
5923         case IORING_OP_READ:
5924                 return io_read_prep(req, sqe);
5925         case IORING_OP_WRITEV:
5926         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5927         case IORING_OP_WRITE:
5928                 return io_write_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_POLL_ADD:
5930                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5932                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_FSYNC:
5934                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5936                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_SENDMSG:
5938         case IORING_OP_SEND:
5939                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_RECVMSG:
5941         case IORING_OP_RECV:
5942                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_CONNECT:
5944                 return io_connect_prep(req, sqe);
5945         case IORING_OP_TIMEOUT:
5946                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5947         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5948                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5949         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5950                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5951         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5952                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5953         case IORING_OP_ACCEPT:
5954                 return io_accept_prep(req, sqe);
5955         case IORING_OP_FALLOCATE:
5956                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5957         case IORING_OP_OPENAT:
5958                 return io_openat_prep(req, sqe);
5959         case IORING_OP_CLOSE:
5960                 return io_close_prep(req, sqe);
5961         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5962                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5963         case IORING_OP_STATX:
5964                 return io_statx_prep(req, sqe);
5965         case IORING_OP_FADVISE:
5966                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5967         case IORING_OP_MADVISE:
5968                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5969         case IORING_OP_OPENAT2:
5970                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5971         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5972                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5973         case IORING_OP_SPLICE:
5974                 return io_splice_prep(req, sqe);
5975         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5976                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5977         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5978                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5979         case IORING_OP_TEE:
5980                 return io_tee_prep(req, sqe);
5981         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5982                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5983         case IORING_OP_RENAMEAT:
5984                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5985         case IORING_OP_UNLINKAT:
5986                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5987         }
5988
5989         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5990                         req->opcode);
5991         return -EINVAL;
5992 }
5993
5994 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5995 {
5996         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5997                 return 0;
5998         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5999                 return -EFAULT;
6000         if (io_alloc_async_data(req))
6001                 return -EAGAIN;
6002
6003         switch (req->opcode) {
6004         case IORING_OP_READV:
6005                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6006         case IORING_OP_WRITEV:
6007                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6008         case IORING_OP_SENDMSG:
6009                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6010         case IORING_OP_RECVMSG:
6011                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6012         case IORING_OP_CONNECT:
6013                 return io_connect_prep_async(req);
6014         }
6015         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6016                     req->opcode);
6017         return -EFAULT;
6018 }
6019
6020 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6021 {
6022         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6023
6024         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6025         io_for_each_link(req, req)
6026                 seq--;
6027         return seq;
6028 }
6029
6030 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6031 {
6032         struct io_kiocb *pos;
6033         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6034         struct io_defer_entry *de;
6035         int ret;
6036         u32 seq;
6037
6038         /*
6039          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6040          * head request and the next request/link after the current link.
6041          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6042          * maintained for every request of our link.
6043          */
6044         if (ctx->drain_next) {
6045                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6046                 ctx->drain_next = false;
6047         }
6048         /* not interested in head, start from the first linked */
6049         io_for_each_link(pos, req->link) {
6050                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6051                         ctx->drain_next = true;
6052                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6053                         break;
6054                 }
6055         }
6056
6057         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6058         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6059                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6060                 ctx->drain_active = false;
6061                 return false;
6062         }
6063
6064         seq = io_get_sequence(req);
6065         /* Still a chance to pass the sequence check */
6066         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6067                 return false;
6068
6069         ret = io_req_prep_async(req);
6070         if (ret)
6071                 return ret;
6072         io_prep_async_link(req);
6073         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6074         if (!de) {
6075                 io_req_complete_failed(req, ret);
6076                 return true;
6077         }
6078
6079         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6080         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6081                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6082                 kfree(de);
6083                 io_queue_async_work(req);
6084                 return true;
6085         }
6086
6087         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6088         de->req = req;
6089         de->seq = seq;
6090         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6091         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6092         return true;
6093 }
6094
6095 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6096 {
6097         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6098                 switch (req->opcode) {
6099                 case IORING_OP_READV:
6100                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6101                 case IORING_OP_READ:
6102                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6103                         break;
6104                 case IORING_OP_RECVMSG:
6105                 case IORING_OP_RECV:
6106                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6107                         break;
6108                 }
6109         }
6110
6111         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6112                 switch (req->opcode) {
6113                 case IORING_OP_READV:
6114                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6115                 case IORING_OP_READ:
6116                 case IORING_OP_WRITEV:
6117                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6118                 case IORING_OP_WRITE: {
6119                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6120
6121                         kfree(io->free_iovec);
6122                         break;
6123                         }
6124                 case IORING_OP_RECVMSG:
6125                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6126                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6127
6128                         kfree(io->free_iov);
6129                         break;
6130                         }
6131                 case IORING_OP_SPLICE:
6132                 case IORING_OP_TEE:
6133                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6134                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6135                         break;
6136                 case IORING_OP_OPENAT:
6137                 case IORING_OP_OPENAT2:
6138                         if (req->open.filename)
6139                                 putname(req->open.filename);
6140                         break;
6141                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6142                         putname(req->rename.oldpath);
6143                         putname(req->rename.newpath);
6144                         break;
6145                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6146                         putname(req->unlink.filename);
6147                         break;
6148                 }
6149         }
6150         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6151                 kfree(req->apoll->double_poll);
6152                 kfree(req->apoll);
6153                 req->apoll = NULL;
6154         }
6155         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6156                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6157
6158                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6159         }
6160         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6161                 put_cred(req->creds);
6162
6163         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6164 }
6165
6166 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6167 {
6168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6169         const struct cred *creds = NULL;
6170         int ret;
6171
6172         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6173                 creds = override_creds(req->creds);
6174
6175         switch (req->opcode) {
6176         case IORING_OP_NOP:
6177                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_READV:
6180         case IORING_OP_READ_FIXED:
6181         case IORING_OP_READ:
6182                 ret = io_read(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_WRITEV:
6185         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6186         case IORING_OP_WRITE:
6187                 ret = io_write(req, issue_flags);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_FSYNC:
6190                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_POLL_ADD:
6193                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6196                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6199                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_SENDMSG:
6202                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_SEND:
6205                 ret = io_send(req, issue_flags);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_RECVMSG:
6208                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_RECV:
6211                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6212                 break;
6213         case IORING_OP_TIMEOUT:
6214                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6215                 break;
6216         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6217                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6218                 break;
6219         case IORING_OP_ACCEPT:
6220                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6221                 break;
6222         case IORING_OP_CONNECT:
6223                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6224                 break;
6225         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6226                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6227                 break;
6228         case IORING_OP_FALLOCATE:
6229                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6230                 break;
6231         case IORING_OP_OPENAT:
6232                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6233                 break;
6234         case IORING_OP_CLOSE:
6235                 ret = io_close(req, issue_flags);
6236                 break;
6237         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6238                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6239                 break;
6240         case IORING_OP_STATX:
6241                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6242                 break;
6243         case IORING_OP_FADVISE:
6244                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6245                 break;
6246         case IORING_OP_MADVISE:
6247                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6248                 break;
6249         case IORING_OP_OPENAT2:
6250                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6251                 break;
6252         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6253                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6254                 break;
6255         case IORING_OP_SPLICE:
6256                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6257                 break;
6258         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6259                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6260                 break;
6261         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6262                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6263                 break;
6264         case IORING_OP_TEE:
6265                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6266                 break;
6267         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6268                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6269                 break;
6270         case IORING_OP_RENAMEAT:
6271                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6272                 break;
6273         case IORING_OP_UNLINKAT:
6274                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6275                 break;
6276         default:
6277                 ret = -EINVAL;
6278                 break;
6279         }
6280
6281         if (creds)
6282                 revert_creds(creds);
6283         if (ret)
6284                 return ret;
6285         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6286         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6287                 io_iopoll_req_issued(req);
6288
6289         return 0;
6290 }
6291
6292 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6293 {
6294         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6295         struct io_kiocb *timeout;
6296         int ret = 0;
6297
6298         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6299         if (timeout)
6300                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6301
6302         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6303                 ret = -ECANCELED;
6304
6305         if (!ret) {
6306                 do {
6307                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6308                         /*
6309                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6310                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6311                          * wait for request slots on the block side.
6312                          */
6313                         if (ret != -EAGAIN)
6314                                 break;
6315                         cond_resched();
6316                 } while (1);
6317         }
6318
6319         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6320         if (ret) {
6321                 /* io-wq is going to take one down */
6322                 req_ref_get(req);
6323                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6324         }
6325 }
6326
6327 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6328 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6329 #ifdef CONFIG_64BIT
6330 #define FFS_ISREG               0x4UL
6331 #else
6332 #define FFS_ISREG               0x0UL
6333 #endif
6334 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6335
6336 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6337                                                       unsigned i)
6338 {
6339         struct io_fixed_file *table_l2;
6340
6341         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6342         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6343 }
6344
6345 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6346                                               int index)
6347 {
6348         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6349
6350         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6351 }
6352
6353 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6354 {
6355         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6356
6357         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6358                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6359         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6360                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6361         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6362                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6363         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6364 }
6365
6366 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6367                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6368 {
6369         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6370         struct file *file;
6371
6372         if (fixed) {
6373                 unsigned long file_ptr;
6374
6375                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6376                         return NULL;
6377                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6378                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6379                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6380                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6381                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6382                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6383                 io_req_set_rsrc_node(req);
6384         } else {
6385                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6386                 file = __io_file_get(state, fd);
6387
6388                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6389                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6390                         io_req_track_inflight(req);
6391         }
6392
6393         return file;
6394 }
6395
6396 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6397 {
6398         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6399                                                 struct io_timeout_data, timer);
6400         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6402         unsigned long flags;
6403
6404         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6405         prev = req->timeout.head;
6406         req->timeout.head = NULL;
6407
6408         /*
6409          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6410          * race with the completion of the linked work.
6411          */
6412         if (prev) {
6413                 io_remove_next_linked(prev);
6414                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6415                         prev = NULL;
6416         }
6417         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6418
6419         if (prev) {
6420                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6421                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6422                 io_put_req_deferred(req, 1);
6423         } else {
6424                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6425         }
6426         return HRTIMER_NORESTART;
6427 }
6428
6429 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6430 {
6431         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6432
6433         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6434         /*
6435          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6436          * before we got a chance to setup the timer
6437          */
6438         if (req->timeout.head) {
6439                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6440
6441                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6442                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6443                                 data->mode);
6444         }
6445         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6446         /* drop submission reference */
6447         io_put_req(req);
6448 }
6449
6450 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6451 {
6452         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6453
6454         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6455             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6456                 return NULL;
6457
6458         nxt->timeout.head = req;
6459         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6460         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6461         return nxt;
6462 }
6463
6464 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6465 {
6466         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6467         int ret;
6468
6469 issue_sqe:
6470         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6471
6472         /*
6473          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6474          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6475          */
6476         if (likely(!ret)) {
6477                 /* drop submission reference */
6478                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6479                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6480                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6481
6482                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6483                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6484                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6485                 } else {
6486                         io_put_req(req);
6487                 }
6488         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6489                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6490                 case IO_APOLL_READY:
6491                         goto issue_sqe;
6492                 case IO_APOLL_ABORTED:
6493                         /*
6494                          * Queued up for async execution, worker will release
6495                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6496                          */
6497                         io_queue_async_work(req);
6498                         break;
6499                 }
6500         } else {
6501                 io_req_complete_failed(req, ret);
6502         }
6503         if (linked_timeout)
6504                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6505 }
6506
6507 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6508 {
6509         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6510                 return;
6511
6512         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6513                 __io_queue_sqe(req);
6514         } else {
6515                 int ret = io_req_prep_async(req);
6516
6517                 if (unlikely(ret))
6518                         io_req_complete_failed(req, ret);
6519                 else
6520                         io_queue_async_work(req);
6521         }
6522 }
6523
6524 /*
6525  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6526  *
6527  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6528  */
6529 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6530                                         struct io_kiocb *req,
6531                                         unsigned int sqe_flags)
6532 {
6533         if (likely(!ctx->restricted))
6534                 return true;
6535
6536         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6537                 return false;
6538
6539         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6540             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6541                 return false;
6542
6543         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6544                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6545                 return false;
6546
6547         return true;
6548 }
6549
6550 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6551                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6552 {
6553         struct io_submit_state *state;
6554         unsigned int sqe_flags;
6555         int personality, ret = 0;
6556
6557         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6558         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6559         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6560         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6561         req->file = NULL;
6562         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6563         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6564         atomic_set(&req->refs, 2);
6565         req->task = current;
6566
6567         /* enforce forwards compatibility on users */
6568         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6569                 return -EINVAL;
6570         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6571                 return -EINVAL;
6572         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6573                 return -EACCES;
6574
6575         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6576             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6577                 return -EOPNOTSUPP;
6578         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6579                 ctx->drain_active = true;
6580
6581         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6582         if (personality) {
6583                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6584                 if (!req->creds)
6585                         return -EINVAL;
6586                 get_cred(req->creds);
6587                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6588         }
6589         state = &ctx->submit_state;
6590
6591         /*
6592          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6593          * is potentially a read/write to block based storage.
6594          */
6595         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6596             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6597                 blk_start_plug(&state->plug);
6598                 state->plug_started = true;
6599         }
6600
6601         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6602                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6603
6604                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6605                 if (unlikely(!req->file))
6606                         ret = -EBADF;
6607         }
6608
6609         state->ios_left--;
6610         return ret;
6611 }
6612
6613 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6614                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6615 {
6616         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6617         int ret;
6618
6619         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6620         if (unlikely(ret)) {
6621 fail_req:
6622                 if (link->head) {
6623                         /* fail even hard links since we don't submit */
6624                         req_set_fail(link->head);
6625                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6626                         link->head = NULL;
6627                 }
6628                 io_req_complete_failed(req, ret);
6629                 return ret;
6630         }
6631
6632         ret = io_req_prep(req, sqe);
6633         if (unlikely(ret))
6634                 goto fail_req;
6635
6636         /* don't need @sqe from now on */
6637         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6638                                   req->flags, true,
6639                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6640
6641         /*
6642          * If we already have a head request, queue this one for async
6643          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6644          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6645          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6646          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6647          */
6648         if (link->head) {
6649                 struct io_kiocb *head = link->head;
6650
6651                 ret = io_req_prep_async(req);
6652                 if (unlikely(ret))
6653                         goto fail_req;
6654                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6655                 link->last->link = req;
6656                 link->last = req;
6657
6658                 /* last request of a link, enqueue the link */
6659                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6660                         link->head = NULL;
6661                         io_queue_sqe(head);
6662                 }
6663         } else {
6664                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6665                         link->head = req;
6666                         link->last = req;
6667                 } else {
6668                         io_queue_sqe(req);
6669                 }
6670         }
6671
6672         return 0;
6673 }
6674
6675 /*
6676  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6677  */
6678 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6679                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6680 {
6681         if (state->link.head)
6682                 io_queue_sqe(state->link.head);
6683         if (state->comp.nr)
6684                 io_submit_flush_completions(ctx);
6685         if (state->plug_started)
6686                 blk_finish_plug(&state->plug);
6687         io_state_file_put(state);
6688 }
6689
6690 /*
6691  * Start submission side cache.
6692  */
6693 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6694                                   unsigned int max_ios)
6695 {
6696         state->plug_started = false;
6697         state->ios_left = max_ios;
6698         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6699         state->link.head = NULL;
6700 }
6701
6702 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6703 {
6704         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6705
6706         /*
6707          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6708          * since once we write the new head, the application could
6709          * write new data to them.
6710          */
6711         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6712 }
6713
6714 /*
6715  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6716  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6717  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6718  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6719  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6720  * prevent a re-load down the line.
6721  */
6722 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6723 {
6724         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6725         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6726
6727         /*
6728          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6729          *
6730          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6731          *    head updates.
6732          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6733          *    though the application is the one updating it.
6734          */
6735         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6736         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6737                 return &ctx->sq_sqes[head];
6738
6739         /* drop invalid entries */
6740         ctx->cq_extra--;
6741         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6742                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6743         return NULL;
6744 }
6745
6746 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6747 {
6748         struct io_uring_task *tctx;
6749         int submitted = 0;
6750
6751         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6752         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6753         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6754                 return -EAGAIN;
6755
6756         tctx = current->io_uring;
6757         tctx->cached_refs -= nr;
6758         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6759                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6760
6761                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6762                 refcount_add(refill, &current->usage);
6763                 tctx->cached_refs += refill;
6764         }
6765         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6766
6767         while (submitted < nr) {
6768                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6769                 struct io_kiocb *req;
6770
6771                 req = io_alloc_req(ctx);
6772                 if (unlikely(!req)) {
6773                         if (!submitted)
6774                                 submitted = -EAGAIN;
6775                         break;
6776                 }
6777                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6778                 if (unlikely(!sqe)) {
6779                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6780                         break;
6781                 }
6782                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6783                 submitted++;
6784                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6785                         break;
6786         }
6787
6788         if (unlikely(submitted != nr)) {
6789                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6790                 int unused = nr - ref_used;
6791
6792                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6793                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6794         }
6795
6796         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6797          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6798         io_commit_sqring(ctx);
6799
6800         return submitted;
6801 }
6802
6803 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6804 {
6805         return READ_ONCE(sqd->state);
6806 }
6807
6808 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6809 {
6810         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6811         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6812         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6813         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6814 }
6815
6816 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6817 {
6818         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6819         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6820         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6821 }
6822
6823 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6824 {
6825         unsigned int to_submit;
6826         int ret = 0;
6827
6828         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6829         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6830         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6831                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6832
6833         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6834                 unsigned nr_events = 0;
6835                 const struct cred *creds = NULL;
6836
6837                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6838                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6839
6840                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6841                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6842                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6843
6844                 /*
6845                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6846                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6847                  */
6848                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6849                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6850                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6851                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6852
6853                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6854                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6855                 if (creds)
6856                         revert_creds(creds);
6857         }
6858
6859         return ret;
6860 }
6861
6862 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6863 {
6864         struct io_ring_ctx *ctx;
6865         unsigned sq_thread_idle = 0;
6866
6867         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6868                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6869         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6870 }
6871
6872 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6873 {
6874         bool did_sig = false;
6875         struct ksignal ksig;
6876
6877         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6878             signal_pending(current)) {
6879                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6880                 if (signal_pending(current))
6881                         did_sig = get_signal(&ksig);
6882                 cond_resched();
6883                 mutex_lock(&sqd->lock);
6884         }
6885         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6886 }
6887
6888 static int io_sq_thread(void *data)
6889 {
6890         struct io_sq_data *sqd = data;
6891         struct io_ring_ctx *ctx;
6892         unsigned long timeout = 0;
6893         char buf[TASK_COMM_LEN];
6894         DEFINE_WAIT(wait);
6895
6896         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6897         set_task_comm(current, buf);
6898
6899         if (sqd->sq_cpu != -1)
6900                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6901         else
6902                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6903         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6904
6905         mutex_lock(&sqd->lock);
6906         while (1) {
6907                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
6908
6909                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6910                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6911                                 break;
6912                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6913                 }
6914
6915                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6916                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6917                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6918
6919                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6920                                 sqt_spin = true;
6921                 }
6922                 if (io_run_task_work())
6923                         sqt_spin = true;
6924
6925                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6926                         cond_resched();
6927                         if (sqt_spin)
6928                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6929                         continue;
6930                 }
6931
6932                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6933                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
6934                         bool needs_sched = true;
6935
6936                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6937                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6938
6939                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6940                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6941                                         needs_sched = false;
6942                                         break;
6943                                 }
6944                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6945                                         needs_sched = false;
6946                                         break;
6947                                 }
6948                         }
6949
6950                         if (needs_sched) {
6951                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6952                                 schedule();
6953                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6954                         }
6955                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6956                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6957                 }
6958
6959                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6960                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6961         }
6962
6963         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6964         sqd->thread = NULL;
6965         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6966                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6967         io_run_task_work();
6968         mutex_unlock(&sqd->lock);
6969
6970         complete(&sqd->exited);
6971         do_exit(0);
6972 }
6973
6974 struct io_wait_queue {
6975         struct wait_queue_entry wq;
6976         struct io_ring_ctx *ctx;
6977         unsigned to_wait;
6978         unsigned nr_timeouts;
6979 };
6980
6981 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6982 {
6983         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6984
6985         /*
6986          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6987          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6988          * regardless of event count.
6989          */
6990         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6991                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6992 }
6993
6994 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6995                             int wake_flags, void *key)
6996 {
6997         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6998                                                         wq);
6999
7000         /*
7001          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7002          * the task, and the next invocation will do it.
7003          */
7004         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7005                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7006         return -1;
7007 }
7008
7009 static int io_run_task_work_sig(void)
7010 {
7011         if (io_run_task_work())
7012                 return 1;
7013         if (!signal_pending(current))
7014                 return 0;
7015         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7016                 return -ERESTARTSYS;
7017         return -EINTR;
7018 }
7019
7020 /* when returns >0, the caller should retry */
7021 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7022                                           struct io_wait_queue *iowq,
7023                                           signed long *timeout)
7024 {
7025         int ret;
7026
7027         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7028         ret = io_run_task_work_sig();
7029         if (ret || io_should_wake(iowq))
7030                 return ret;
7031         /* let the caller flush overflows, retry */
7032         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7033                 return 1;
7034
7035         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7036         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7037 }
7038
7039 /*
7040  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7041  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7042  */
7043 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7044                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7045                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7046 {
7047         struct io_wait_queue iowq = {
7048                 .wq = {
7049                         .private        = current,
7050                         .func           = io_wake_function,
7051                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7052                 },
7053                 .ctx            = ctx,
7054                 .to_wait        = min_events,
7055         };
7056         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7057         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7058         int ret;
7059
7060         do {
7061                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7062                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7063                         return 0;
7064                 if (!io_run_task_work())
7065                         break;
7066         } while (1);
7067
7068         if (sig) {
7069 #ifdef CONFIG_COMPAT
7070                 if (in_compat_syscall())
7071                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7072                                                       sigsz);
7073                 else
7074 #endif
7075                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7076
7077                 if (ret)
7078                         return ret;
7079         }
7080
7081         if (uts) {
7082                 struct timespec64 ts;
7083
7084                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7085                         return -EFAULT;
7086                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7087         }
7088
7089         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7090         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7091         do {
7092                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7093                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7094                         ret = -EBUSY;
7095                         break;
7096                 }
7097                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7098                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7099                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7100                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7101                 cond_resched();
7102         } while (ret > 0);
7103
7104         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7105
7106         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7107 }
7108
7109 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7110 {
7111         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7112
7113         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7114                 kfree(table[i]);
7115         kfree(table);
7116 }
7117
7118 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7119 {
7120         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7121         size_t init_size = size;
7122         void **table;
7123
7124         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7125         if (!table)
7126                 return NULL;
7127
7128         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7129                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7130
7131                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7132                 if (!table[i]) {
7133                         io_free_page_table(table, init_size);
7134                         return NULL;
7135                 }
7136                 size -= this_size;
7137         }
7138         return table;
7139 }
7140
7141 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7142 {
7143         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7144 }
7145
7146 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7147 {
7148         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7149 }
7150
7151 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7152 {
7153         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7154         kfree(ref_node);
7155 }
7156
7157 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7158                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7159 {
7160         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7161         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7162
7163         if (data_to_kill) {
7164                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7165
7166                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7167                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7168                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7169                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7170
7171                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7172                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7173                 ctx->rsrc_node = NULL;
7174         }
7175
7176         if (!ctx->rsrc_node) {
7177                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7178                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7179         }
7180 }
7181
7182 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7183 {
7184         if (ctx->rsrc_backup_node)
7185                 return 0;
7186         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7187         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7188 }
7189
7190 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7191 {
7192         int ret;
7193
7194         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7195         if (data->quiesce)
7196                 return -ENXIO;
7197
7198         data->quiesce = true;
7199         do {
7200                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7201                 if (ret)
7202                         break;
7203                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7204
7205                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7206                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7207                         break;
7208                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7209                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7210                 if (!ret)
7211                         break;
7212
7213                 atomic_inc(&data->refs);
7214                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7215                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7216                 reinit_completion(&data->done);
7217
7218                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7219                 ret = io_run_task_work_sig();
7220                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7221         } while (ret >= 0);
7222         data->quiesce = false;
7223
7224         return ret;
7225 }
7226
7227 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7228 {
7229         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7230         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7231
7232         return &data->tags[table_idx][off];
7233 }
7234
7235 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7236 {
7237         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7238
7239         if (data->tags)
7240                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7241         kfree(data);
7242 }
7243
7244 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7245                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7246                               struct io_rsrc_data **pdata)
7247 {
7248         struct io_rsrc_data *data;
7249         int ret = -ENOMEM;
7250         unsigned i;
7251
7252         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7253         if (!data)
7254                 return -ENOMEM;
7255         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7256         if (!data->tags) {
7257                 kfree(data);
7258                 return -ENOMEM;
7259         }
7260
7261         data->nr = nr;
7262         data->ctx = ctx;
7263         data->do_put = do_put;
7264         if (utags) {
7265                 ret = -EFAULT;
7266                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7267                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7268
7269                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7270                                            sizeof(*tag_slot)))
7271                                 goto fail;
7272                 }
7273         }
7274
7275         atomic_set(&data->refs, 1);
7276         init_completion(&data->done);
7277         *pdata = data;
7278         return 0;
7279 fail:
7280         io_rsrc_data_free(data);
7281         return ret;
7282 }
7283
7284 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7285 {
7286         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7287
7288         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7289         return !!table->files;
7290 }
7291
7292 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7293 {
7294         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7295
7296         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7297         table->files = NULL;
7298 }
7299
7300 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7301 {
7302 #if defined(CONFIG_UNIX)
7303         if (ctx->ring_sock) {
7304                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7305                 struct sk_buff *skb;
7306
7307                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7308                         kfree_skb(skb);
7309         }
7310 #else
7311         int i;
7312
7313         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7314                 struct file *file;
7315
7316                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7317                 if (file)
7318                         fput(file);
7319         }
7320 #endif
7321         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7322         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7323         ctx->file_data = NULL;
7324         ctx->nr_user_files = 0;
7325 }
7326
7327 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7328 {
7329         int ret;
7330
7331         if (!ctx->file_data)
7332                 return -ENXIO;
7333         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7334         if (!ret)
7335                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7336         return ret;
7337 }
7338
7339 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7340         __releases(&sqd->lock)
7341 {
7342         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7343
7344         /*
7345          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7346          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7347          */
7348         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7349         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7350                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7351         mutex_unlock(&sqd->lock);
7352 }
7353
7354 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7355         __acquires(&sqd->lock)
7356 {
7357         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7358
7359         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7360         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7361         mutex_lock(&sqd->lock);
7362         if (sqd->thread)
7363                 wake_up_process(sqd->thread);
7364 }
7365
7366 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7367 {
7368         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7369         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7370
7371         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7372         mutex_lock(&sqd->lock);
7373         if (sqd->thread)
7374                 wake_up_process(sqd->thread);
7375         mutex_unlock(&sqd->lock);
7376         wait_for_completion(&sqd->exited);
7377 }
7378
7379 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7380 {
7381         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7382                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7383
7384                 io_sq_thread_stop(sqd);
7385                 kfree(sqd);
7386         }
7387 }
7388
7389 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7390 {
7391         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7392
7393         if (sqd) {
7394                 io_sq_thread_park(sqd);
7395                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7396                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7397                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7398
7399                 io_put_sq_data(sqd);
7400                 ctx->sq_data = NULL;
7401         }
7402 }
7403
7404 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7405 {
7406         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7407         struct io_sq_data *sqd;
7408         struct fd f;
7409
7410         f = fdget(p->wq_fd);
7411         if (!f.file)
7412                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7413         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7414                 fdput(f);
7415                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7416         }
7417
7418         ctx_attach = f.file->private_data;
7419         sqd = ctx_attach->sq_data;
7420         if (!sqd) {
7421                 fdput(f);
7422                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7423         }
7424         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7425                 fdput(f);
7426                 return ERR_PTR(-EPERM);
7427         }
7428
7429         refcount_inc(&sqd->refs);
7430         fdput(f);
7431         return sqd;
7432 }
7433
7434 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7435                                          bool *attached)
7436 {
7437         struct io_sq_data *sqd;
7438
7439         *attached = false;
7440         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7441                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7442                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7443                         *attached = true;
7444                         return sqd;
7445                 }
7446                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7447                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7448                         return sqd;
7449         }
7450
7451         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7452         if (!sqd)
7453                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7454
7455         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7456         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7457         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7458         mutex_init(&sqd->lock);
7459         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7460         init_completion(&sqd->exited);
7461         return sqd;
7462 }
7463
7464 #if defined(CONFIG_UNIX)
7465 /*
7466  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7467  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7468  * loops in the file referencing.
7469  */
7470 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7471 {
7472         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7473         struct scm_fp_list *fpl;
7474         struct sk_buff *skb;
7475         int i, nr_files;
7476
7477         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7478         if (!fpl)
7479                 return -ENOMEM;
7480
7481         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7482         if (!skb) {
7483                 kfree(fpl);
7484                 return -ENOMEM;
7485         }
7486
7487         skb->sk = sk;
7488
7489         nr_files = 0;
7490         fpl->user = get_uid(current_user());
7491         for (i = 0; i < nr; i++) {
7492                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7493
7494                 if (!file)
7495                         continue;
7496                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7497                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7498                 nr_files++;
7499         }
7500
7501         if (nr_files) {
7502                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7503                 fpl->count = nr_files;
7504                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7505                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7506                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7507                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7508
7509                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7510                         fput(fpl->fp[i]);
7511         } else {
7512                 kfree_skb(skb);
7513                 kfree(fpl);
7514         }
7515
7516         return 0;
7517 }
7518
7519 /*
7520  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7521  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7522  * garbage collection to take care of this problem for us.
7523  */
7524 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7525 {
7526         unsigned left, total;
7527         int ret = 0;
7528
7529         total = 0;
7530         left = ctx->nr_user_files;
7531         while (left) {
7532                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7533
7534                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7535                 if (ret)
7536                         break;
7537                 left -= this_files;
7538                 total += this_files;
7539         }
7540
7541         if (!ret)
7542                 return 0;
7543
7544         while (total < ctx->nr_user_files) {
7545                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7546
7547                 if (file)
7548                         fput(file);
7549                 total++;
7550         }
7551
7552         return ret;
7553 }
7554 #else
7555 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7556 {
7557         return 0;
7558 }
7559 #endif
7560
7561 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7562 {
7563         struct file *file = prsrc->file;
7564 #if defined(CONFIG_UNIX)
7565         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7566         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7567         struct sk_buff *skb;
7568         int i;
7569
7570         __skb_queue_head_init(&list);
7571
7572         /*
7573          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7574          * remove this entry and rearrange the file array.
7575          */
7576         skb = skb_dequeue(head);
7577         while (skb) {
7578                 struct scm_fp_list *fp;
7579
7580                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7581                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7582                         int left;
7583
7584                         if (fp->fp[i] != file)
7585                                 continue;
7586
7587                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7588                         left = fp->count - 1 - i;
7589                         if (left) {
7590                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7591                                                 left * sizeof(struct file *));
7592                         }
7593                         fp->count--;
7594                         if (!fp->count) {
7595                                 kfree_skb(skb);
7596                                 skb = NULL;
7597                         } else {
7598                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7599                         }
7600                         fput(file);
7601                         file = NULL;
7602                         break;
7603                 }
7604
7605                 if (!file)
7606                         break;
7607
7608                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7609
7610                 skb = skb_dequeue(head);
7611         }
7612
7613         if (skb_peek(&list)) {
7614                 spin_lock_irq(&head->lock);
7615                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7616                         __skb_queue_tail(head, skb);
7617                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7618         }
7619 #else
7620         fput(file);
7621 #endif
7622 }
7623
7624 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7625 {
7626         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7627         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7628         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7629
7630         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7631                 list_del(&prsrc->list);
7632
7633                 if (prsrc->tag) {
7634                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7635
7636                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7637                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7638                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7639                         ctx->cq_extra++;
7640                         io_commit_cqring(ctx);
7641                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7642                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7643                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7644                 }
7645
7646                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7647                 kfree(prsrc);
7648         }
7649
7650         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7651         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7652                 complete(&rsrc_data->done);
7653 }
7654
7655 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7656 {
7657         struct io_ring_ctx *ctx;
7658         struct llist_node *node;
7659
7660         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7661         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7662
7663         while (node) {
7664                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7665                 struct llist_node *next = node->next;
7666
7667                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7668                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7669                 node = next;
7670         }
7671 }
7672
7673 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7674 {
7675         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7676         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7677         bool first_add = false;
7678
7679         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7680         node->done = true;
7681
7682         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7683                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7684                                             struct io_rsrc_node, node);
7685                 /* recycle ref nodes in order */
7686                 if (!node->done)
7687                         break;
7688                 list_del(&node->node);
7689                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7690         }
7691         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7692
7693         if (first_add)
7694                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7695 }
7696
7697 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7698 {
7699         struct io_rsrc_node *ref_node;
7700
7701         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7702         if (!ref_node)
7703                 return NULL;
7704
7705         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7706                             0, GFP_KERNEL)) {
7707                 kfree(ref_node);
7708                 return NULL;
7709         }
7710         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7711         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7712         ref_node->done = false;
7713         return ref_node;
7714 }
7715
7716 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7717                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7718 {
7719         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7720         struct file *file;
7721         int fd, ret;
7722         unsigned i;
7723
7724         if (ctx->file_data)
7725                 return -EBUSY;
7726         if (!nr_args)
7727                 return -EINVAL;
7728         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7729                 return -EMFILE;
7730         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7731         if (ret)
7732                 return ret;
7733         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7734                                  &ctx->file_data);
7735         if (ret)
7736                 return ret;
7737
7738         ret = -ENOMEM;
7739         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7740                 goto out_free;
7741
7742         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7743                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7744                         ret = -EFAULT;
7745                         goto out_fput;
7746                 }
7747                 /* allow sparse sets */
7748                 if (fd == -1) {
7749                         ret = -EINVAL;
7750                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7751                                 goto out_fput;
7752                         continue;
7753                 }
7754
7755                 file = fget(fd);
7756                 ret = -EBADF;
7757                 if (unlikely(!file))
7758                         goto out_fput;
7759
7760                 /*
7761                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7762                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7763                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7764                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7765                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7766                  */
7767                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7768                         fput(file);
7769                         goto out_fput;
7770                 }
7771                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7772         }
7773
7774         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7775         if (ret) {
7776                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7777                 return ret;
7778         }
7779
7780         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7781         return ret;
7782 out_fput:
7783         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7784                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7785                 if (file)
7786                         fput(file);
7787         }
7788         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7789         ctx->nr_user_files = 0;
7790 out_free:
7791         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7792         ctx->file_data = NULL;
7793         return ret;
7794 }
7795
7796 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7797                                 int index)
7798 {
7799 #if defined(CONFIG_UNIX)
7800         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7801         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7802         struct sk_buff *skb;
7803
7804         /*
7805          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7806          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7807          * and filling it in.
7808          */
7809         spin_lock_irq(&head->lock);
7810         skb = skb_peek(head);
7811         if (skb) {
7812                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7813
7814                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7815                         __skb_unlink(skb, head);
7816                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7817                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7818                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7819                         fpl->count++;
7820                         spin_lock_irq(&head->lock);
7821                         __skb_queue_head(head, skb);
7822                 } else {
7823                         skb = NULL;
7824                 }
7825         }
7826         spin_unlock_irq(&head->lock);
7827
7828         if (skb) {
7829                 fput(file);
7830                 return 0;
7831         }
7832
7833         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7834 #else
7835         return 0;
7836 #endif
7837 }
7838
7839 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7840                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7841 {
7842         struct io_rsrc_put *prsrc;
7843
7844         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7845         if (!prsrc)
7846                 return -ENOMEM;
7847
7848         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7849         prsrc->rsrc = rsrc;
7850         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7851         return 0;
7852 }
7853
7854 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7855                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7856                                  unsigned nr_args)
7857 {
7858         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7859         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7860         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7861         struct io_fixed_file *file_slot;
7862         struct file *file;
7863         int fd, i, err = 0;
7864         unsigned int done;
7865         bool needs_switch = false;
7866
7867         if (!ctx->file_data)
7868                 return -ENXIO;
7869         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7870                 return -EINVAL;
7871
7872         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7873                 u64 tag = 0;
7874
7875                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7876                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7877                         err = -EFAULT;
7878                         break;
7879                 }
7880                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7881                         err = -EINVAL;
7882                         break;
7883                 }
7884                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7885                         continue;
7886
7887                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7888                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7889
7890                 if (file_slot->file_ptr) {
7891                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7892                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7893                                                     ctx->rsrc_node, file);
7894                         if (err)
7895                                 break;
7896                         file_slot->file_ptr = 0;
7897                         needs_switch = true;
7898                 }
7899                 if (fd != -1) {
7900                         file = fget(fd);
7901                         if (!file) {
7902                                 err = -EBADF;
7903                                 break;
7904                         }
7905                         /*
7906                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7907                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7908                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7909                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7910                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7911                          * support regular read/write anyway.
7912                          */
7913                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7914                                 fput(file);
7915                                 err = -EBADF;
7916                                 break;
7917                         }
7918                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7919                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7920                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7921                         if (err) {
7922                                 file_slot->file_ptr = 0;
7923                                 fput(file);
7924                                 break;
7925                         }
7926                 }
7927         }
7928
7929         if (needs_switch)
7930                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7931         return done ? done : err;
7932 }
7933
7934 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7935 {
7936         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7937
7938         req = io_put_req_find_next(req);
7939         return req ? &req->work : NULL;
7940 }
7941
7942 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7943                                         struct task_struct *task)
7944 {
7945         struct io_wq_hash *hash;
7946         struct io_wq_data data;
7947         unsigned int concurrency;
7948
7949         hash = ctx->hash_map;
7950         if (!hash) {
7951                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7952                 if (!hash)
7953                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7954                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7955                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7956                 ctx->hash_map = hash;
7957         }
7958
7959         data.hash = hash;
7960         data.task = task;
7961         data.free_work = io_free_work;
7962         data.do_work = io_wq_submit_work;
7963
7964         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7965         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7966
7967         return io_wq_create(concurrency, &data);
7968 }
7969
7970 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7971                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7972 {
7973         struct io_uring_task *tctx;
7974         int ret;
7975
7976         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7977         if (unlikely(!tctx))
7978                 return -ENOMEM;
7979
7980         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7981         if (unlikely(ret)) {
7982                 kfree(tctx);
7983                 return ret;
7984         }
7985
7986         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7987         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7988                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7989                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7990                 kfree(tctx);
7991                 return ret;
7992         }
7993
7994         xa_init(&tctx->xa);
7995         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7996         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7997         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7998         task->io_uring = tctx;
7999         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8000         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8001         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8002         return 0;
8003 }
8004
8005 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8006 {
8007         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8008
8009         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8010         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8011         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8012
8013         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8014         kfree(tctx);
8015         tsk->io_uring = NULL;
8016 }
8017
8018 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8019                                 struct io_uring_params *p)
8020 {
8021         int ret;
8022
8023         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8024         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8025                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8026                 struct fd f;
8027
8028                 f = fdget(p->wq_fd);
8029                 if (!f.file)
8030                         return -ENXIO;
8031                 fdput(f);
8032                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8033                         return -EINVAL;
8034         }
8035         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8036                 struct task_struct *tsk;
8037                 struct io_sq_data *sqd;
8038                 bool attached;
8039
8040                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8041                 if (IS_ERR(sqd)) {
8042                         ret = PTR_ERR(sqd);
8043                         goto err;
8044                 }
8045
8046                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8047                 ctx->sq_data = sqd;
8048                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8049                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8050                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8051
8052                 io_sq_thread_park(sqd);
8053                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8054                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8055                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8056                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8057                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8058
8059                 if (ret < 0)
8060                         goto err;
8061                 if (attached)
8062                         return 0;
8063
8064                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8065                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8066
8067                         ret = -EINVAL;
8068                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8069                                 goto err_sqpoll;
8070                         sqd->sq_cpu = cpu;
8071                 } else {
8072                         sqd->sq_cpu = -1;
8073                 }
8074
8075                 sqd->task_pid = current->pid;
8076                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8077                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8078                 if (IS_ERR(tsk)) {
8079                         ret = PTR_ERR(tsk);
8080                         goto err_sqpoll;
8081                 }
8082
8083                 sqd->thread = tsk;
8084                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8085                 wake_up_new_task(tsk);
8086                 if (ret)
8087                         goto err;
8088         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8089                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8090                 ret = -EINVAL;
8091                 goto err;
8092         }
8093
8094         return 0;
8095 err_sqpoll:
8096         complete(&ctx->sq_data->exited);
8097 err:
8098         io_sq_thread_finish(ctx);
8099         return ret;
8100 }
8101
8102 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8103                                       unsigned long nr_pages)
8104 {
8105         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8106 }
8107
8108 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8109                                    unsigned long nr_pages)
8110 {
8111         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8112
8113         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8114         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8115
8116         do {
8117                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8118                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8119                 if (new_pages > page_limit)
8120                         return -ENOMEM;
8121         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8122                                         new_pages) != cur_pages);
8123
8124         return 0;
8125 }
8126
8127 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8128 {
8129         if (ctx->user)
8130                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8131
8132         if (ctx->mm_account)
8133                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8134 }
8135
8136 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8137 {
8138         int ret;
8139
8140         if (ctx->user) {
8141                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8142                 if (ret)
8143                         return ret;
8144         }
8145
8146         if (ctx->mm_account)
8147                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8148
8149         return 0;
8150 }
8151
8152 static void io_mem_free(void *ptr)
8153 {
8154         struct page *page;
8155
8156         if (!ptr)
8157                 return;
8158
8159         page = virt_to_head_page(ptr);
8160         if (put_page_testzero(page))
8161                 free_compound_page(page);
8162 }
8163
8164 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8165 {
8166         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8167                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8168
8169         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8170 }
8171
8172 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8173                                 size_t *sq_offset)
8174 {
8175         struct io_rings *rings;
8176         size_t off, sq_array_size;
8177
8178         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8179         if (off == SIZE_MAX)
8180                 return SIZE_MAX;
8181
8182 #ifdef CONFIG_SMP
8183         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8184         if (off == 0)
8185                 return SIZE_MAX;
8186 #endif
8187
8188         if (sq_offset)
8189                 *sq_offset = off;
8190
8191         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8192         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8193                 return SIZE_MAX;
8194
8195         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8196                 return SIZE_MAX;
8197
8198         return off;
8199 }
8200
8201 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8202 {
8203         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8204         unsigned int i;
8205
8206         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8207                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8208                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8209                 if (imu->acct_pages)
8210                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8211                 kvfree(imu);
8212         }
8213         *slot = NULL;
8214 }
8215
8216 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8217 {
8218         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8219         prsrc->buf = NULL;
8220 }
8221
8222 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8223 {
8224         unsigned int i;
8225
8226         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8227                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8228         kfree(ctx->user_bufs);
8229         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8230         ctx->user_bufs = NULL;
8231         ctx->buf_data = NULL;
8232         ctx->nr_user_bufs = 0;
8233 }
8234
8235 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8236 {
8237         int ret;
8238
8239         if (!ctx->buf_data)
8240                 return -ENXIO;
8241
8242         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8243         if (!ret)
8244                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8245         return ret;
8246 }
8247
8248 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8249                        void __user *arg, unsigned index)
8250 {
8251         struct iovec __user *src;
8252
8253 #ifdef CONFIG_COMPAT
8254         if (ctx->compat) {
8255                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8256                 struct compat_iovec ciov;
8257
8258                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8259                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8260                         return -EFAULT;
8261
8262                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8263                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8264                 return 0;
8265         }
8266 #endif
8267         src = (struct iovec __user *) arg;
8268         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8269                 return -EFAULT;
8270         return 0;
8271 }
8272
8273 /*
8274  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8275  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8276  * match that one.
8277  *
8278  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8279  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8280  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8281  */
8282 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8283                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8284 {
8285         int i, j;
8286
8287         /* check current page array */
8288         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8289                 if (!PageCompound(pages[i]))
8290                         continue;
8291                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8292                         return true;
8293         }
8294
8295         /* check previously registered pages */
8296         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8297                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8298
8299                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8300                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8301                                 continue;
8302                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8303                                 return true;
8304                 }
8305         }
8306
8307         return false;
8308 }
8309
8310 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8311                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8312                                  struct page **last_hpage)
8313 {
8314         int i, ret;
8315
8316         imu->acct_pages = 0;
8317         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8318                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8319                         imu->acct_pages++;
8320                 } else {
8321                         struct page *hpage;
8322
8323                         hpage = compound_head(pages[i]);
8324                         if (hpage == *last_hpage)
8325                                 continue;
8326                         *last_hpage = hpage;
8327                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8328                                 continue;
8329                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8330                 }
8331         }
8332
8333         if (!imu->acct_pages)
8334                 return 0;
8335
8336         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8337         if (ret)
8338                 imu->acct_pages = 0;
8339         return ret;
8340 }
8341
8342 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8343                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8344                                   struct page **last_hpage)
8345 {
8346         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8347         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8348         struct page **pages = NULL;
8349         unsigned long off, start, end, ubuf;
8350         size_t size;
8351         int ret, pret, nr_pages, i;
8352
8353         if (!iov->iov_base) {
8354                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8355                 return 0;
8356         }
8357
8358         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8359         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8360         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8361         nr_pages = end - start;
8362
8363         *pimu = NULL;
8364         ret = -ENOMEM;
8365
8366         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8367         if (!pages)
8368                 goto done;
8369
8370         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8371                               GFP_KERNEL);
8372         if (!vmas)
8373                 goto done;
8374
8375         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8376         if (!imu)
8377                 goto done;
8378
8379         ret = 0;
8380         mmap_read_lock(current->mm);
8381         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8382                               pages, vmas);
8383         if (pret == nr_pages) {
8384                 /* don't support file backed memory */
8385                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8386                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8387
8388                         if (vma_is_shmem(vma))
8389                                 continue;
8390                         if (vma->vm_file &&
8391                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8392                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8393                                 break;
8394                         }
8395                 }
8396         } else {
8397                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8398         }
8399         mmap_read_unlock(current->mm);
8400         if (ret) {
8401                 /*
8402                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8403                  * release any pages we did get
8404                  */
8405                 if (pret > 0)
8406                         unpin_user_pages(pages, pret);
8407                 goto done;
8408         }
8409
8410         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8411         if (ret) {
8412                 unpin_user_pages(pages, pret);
8413                 goto done;
8414         }
8415
8416         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8417         size = iov->iov_len;
8418         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8419                 size_t vec_len;
8420
8421                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8422                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8423                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8424                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8425                 off = 0;
8426                 size -= vec_len;
8427         }
8428         /* store original address for later verification */
8429         imu->ubuf = ubuf;
8430         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8431         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8432         *pimu = imu;
8433         ret = 0;
8434 done:
8435         if (ret)
8436                 kvfree(imu);
8437         kvfree(pages);
8438         kvfree(vmas);
8439         return ret;
8440 }
8441
8442 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8443 {
8444         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8445         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8446 }
8447
8448 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8449 {
8450         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8451
8452         /*
8453          * Don't impose further limits on the size and buffer
8454          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8455          * submitted if they are wrong.
8456          */
8457         if (!iov->iov_base)
8458                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8459         if (!iov->iov_len)
8460                 return -EFAULT;
8461
8462         /* arbitrary limit, but we need something */
8463         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8464                 return -EFAULT;
8465
8466         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8467                 return -EOVERFLOW;
8468
8469         return 0;
8470 }
8471
8472 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8473                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8474 {
8475         struct page *last_hpage = NULL;
8476         struct io_rsrc_data *data;
8477         int i, ret;
8478         struct iovec iov;
8479
8480         if (ctx->user_bufs)
8481                 return -EBUSY;
8482         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8483                 return -EINVAL;
8484         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8485         if (ret)
8486                 return ret;
8487         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8488         if (ret)
8489                 return ret;
8490         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8491         if (ret) {
8492                 io_rsrc_data_free(data);
8493                 return ret;
8494         }
8495
8496         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8497                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8498                 if (ret)
8499                         break;
8500                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8501                 if (ret)
8502                         break;
8503                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8504                         ret = -EINVAL;
8505                         break;
8506                 }
8507
8508                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8509                                              &last_hpage);
8510                 if (ret)
8511                         break;
8512         }
8513
8514         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8515
8516         ctx->buf_data = data;
8517         if (ret)
8518                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8519         else
8520                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8521         return ret;
8522 }
8523
8524 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8525                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8526                                    unsigned int nr_args)
8527 {
8528         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8529         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8530         struct page *last_hpage = NULL;
8531         bool needs_switch = false;
8532         __u32 done;
8533         int i, err;
8534
8535         if (!ctx->buf_data)
8536                 return -ENXIO;
8537         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8538                 return -EINVAL;
8539
8540         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8541                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8542                 int offset = up->offset + done;
8543                 u64 tag = 0;
8544
8545                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8546                 if (err)
8547                         break;
8548                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8549                         err = -EFAULT;
8550                         break;
8551                 }
8552                 err = io_buffer_validate(&iov);
8553                 if (err)
8554                         break;
8555                 if (!iov.iov_base && tag) {
8556                         err = -EINVAL;
8557                         break;
8558                 }
8559                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8560                 if (err)
8561                         break;
8562
8563                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8564                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8565                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8566                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8567                         if (unlikely(err)) {
8568                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8569                                 break;
8570                         }
8571                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8572                         needs_switch = true;
8573                 }
8574
8575                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8576                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8577         }
8578
8579         if (needs_switch)
8580                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8581         return done ? done : err;
8582 }
8583
8584 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8585 {
8586         __s32 __user *fds = arg;
8587         int fd;
8588
8589         if (ctx->cq_ev_fd)
8590                 return -EBUSY;
8591
8592         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8593                 return -EFAULT;
8594
8595         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8596         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8597                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8598
8599                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8600                 return ret;
8601         }
8602
8603         return 0;
8604 }
8605
8606 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8607 {
8608         if (ctx->cq_ev_fd) {
8609                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8610                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8611                 return 0;
8612         }
8613
8614         return -ENXIO;
8615 }
8616
8617 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8618 {
8619         struct io_buffer *buf;
8620         unsigned long index;
8621
8622         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8623                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8624 }
8625
8626 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8627 {
8628         struct io_kiocb *req, *nxt;
8629
8630         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8631                 if (tsk && req->task != tsk)
8632                         continue;
8633                 list_del(&req->compl.list);
8634                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8635         }
8636 }
8637
8638 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8639 {
8640         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8641         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8642
8643         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8644
8645         if (submit_state->free_reqs) {
8646                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8647                                      submit_state->reqs);
8648                 submit_state->free_reqs = 0;
8649         }
8650
8651         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8652         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8653         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8654 }
8655
8656 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8657 {
8658         if (!data)
8659                 return false;
8660         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8661                 wait_for_completion(&data->done);
8662         return true;
8663 }
8664
8665 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8666 {
8667         io_sq_thread_finish(ctx);
8668
8669         if (ctx->mm_account) {
8670                 mmdrop(ctx->mm_account);
8671                 ctx->mm_account = NULL;
8672         }
8673
8674         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8675         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8676                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8677         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8678                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8679         if (ctx->rings)
8680                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8681         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8682         io_eventfd_unregister(ctx);
8683         io_destroy_buffers(ctx);
8684         if (ctx->sq_creds)
8685                 put_cred(ctx->sq_creds);
8686
8687         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8688         if (ctx->rsrc_node)
8689                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8690         if (ctx->rsrc_backup_node)
8691                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8692         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8693
8694         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8695         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8696
8697 #if defined(CONFIG_UNIX)
8698         if (ctx->ring_sock) {
8699                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8700                 sock_release(ctx->ring_sock);
8701         }
8702 #endif
8703
8704         io_mem_free(ctx->rings);
8705         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8706
8707         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8708         free_uid(ctx->user);
8709         io_req_caches_free(ctx);
8710         if (ctx->hash_map)
8711                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8712         kfree(ctx->cancel_hash);
8713         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8714         kfree(ctx);
8715 }
8716
8717 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8718 {
8719         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8720         __poll_t mask = 0;
8721
8722         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8723         /*
8724          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8725          * io_commit_cqring
8726          */
8727         smp_rmb();
8728         if (!io_sqring_full(ctx))
8729                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8730
8731         /*
8732          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8733          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8734          *      CPU0                    CPU1
8735          *      ----                    ----
8736          * lock(&ctx->uring_lock);
8737          *                              lock(&ep->mtx);
8738          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8739          * lock(&ep->mtx);
8740          *
8741          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8742          * pushs them to do the flush.
8743          */
8744         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8745                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8746
8747         return mask;
8748 }
8749
8750 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8751 {
8752         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8753
8754         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8755 }
8756
8757 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8758 {
8759         const struct cred *creds;
8760
8761         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8762         if (creds) {
8763                 put_cred(creds);
8764                 return 0;
8765         }
8766
8767         return -EINVAL;
8768 }
8769
8770 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8771 {
8772         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8773 }
8774
8775 struct io_tctx_exit {
8776         struct callback_head            task_work;
8777         struct completion               completion;
8778         struct io_ring_ctx              *ctx;
8779 };
8780
8781 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8782 {
8783         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8784         struct io_tctx_exit *work;
8785
8786         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8787         /*
8788          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8789          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8790          */
8791         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8792                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8793         complete(&work->completion);
8794 }
8795
8796 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8797 {
8798         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8799
8800         return req->ctx == data;
8801 }
8802
8803 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8804 {
8805         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8806         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8807         struct io_tctx_exit exit;
8808         struct io_tctx_node *node;
8809         int ret;
8810
8811         /*
8812          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8813          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8814          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8815          * as nobody else will be looking for them.
8816          */
8817         do {
8818                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8819                 if (ctx->sq_data) {
8820                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8821                         struct task_struct *tsk;
8822
8823                         io_sq_thread_park(sqd);
8824                         tsk = sqd->thread;
8825                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8826                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8827                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8828                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8829                 }
8830
8831                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8832         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8833
8834         init_completion(&exit.completion);
8835         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8836         exit.ctx = ctx;
8837         /*
8838          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8839          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8840          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8841          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8842          */
8843         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8844         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8845                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8846
8847                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8848                                         ctx_node);
8849                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8850                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8851                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8852                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8853                         continue;
8854                 wake_up_process(node->task);
8855
8856                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8857                 wait_for_completion(&exit.completion);
8858                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8859         }
8860         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8861         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8862         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8863
8864         io_ring_ctx_free(ctx);
8865 }
8866
8867 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8868 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8869                              bool cancel_all)
8870 {
8871         struct io_kiocb *req, *tmp;
8872         int canceled = 0;
8873
8874         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8875         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8876                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8877                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8878                         canceled++;
8879                 }
8880         }
8881         if (canceled != 0)
8882                 io_commit_cqring(ctx);
8883         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8884         if (canceled != 0)
8885                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8886         return canceled != 0;
8887 }
8888
8889 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8890 {
8891         unsigned long index;
8892         struct creds *creds;
8893
8894         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8895         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8896         if (ctx->rings)
8897                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8898         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8899                 io_unregister_personality(ctx, index);
8900         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8901
8902         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8903         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8904
8905         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8906         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8907
8908         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8909         /*
8910          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8911          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8912          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8913          * over using system_wq.
8914          */
8915         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8916 }
8917
8918 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8919 {
8920         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8921
8922         file->private_data = NULL;
8923         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8924         return 0;
8925 }
8926
8927 struct io_task_cancel {
8928         struct task_struct *task;
8929         bool all;
8930 };
8931
8932 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8933 {
8934         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8935         struct io_task_cancel *cancel = data;
8936         bool ret;
8937
8938         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8939                 unsigned long flags;
8940                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8941
8942                 /* protect against races with linked timeouts */
8943                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8944                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8945                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8946         } else {
8947                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8948         }
8949         return ret;
8950 }
8951
8952 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8953                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8954 {
8955         struct io_defer_entry *de;
8956         LIST_HEAD(list);
8957
8958         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8959         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8960                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8961                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8962                         break;
8963                 }
8964         }
8965         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8966         if (list_empty(&list))
8967                 return false;
8968
8969         while (!list_empty(&list)) {
8970                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8971                 list_del_init(&de->list);
8972                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8973                 kfree(de);
8974         }
8975         return true;
8976 }
8977
8978 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8979 {
8980         struct io_tctx_node *node;
8981         enum io_wq_cancel cret;
8982         bool ret = false;
8983
8984         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8985         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8986                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8987
8988                 /*
8989                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8990                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8991                  */
8992                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8993                         continue;
8994                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8995                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8996         }
8997         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8998
8999         return ret;
9000 }
9001
9002 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9003                                          struct task_struct *task,
9004                                          bool cancel_all)
9005 {
9006         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9007         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9008
9009         while (1) {
9010                 enum io_wq_cancel cret;
9011                 bool ret = false;
9012
9013                 if (!task) {
9014                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9015                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9016                         /*
9017                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9018                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9019                          */
9020                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9021                                                &cancel, true);
9022                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9023                 }
9024
9025                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9026                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9027                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9028                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9029                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9030                                 ret = true;
9031                         }
9032                 }
9033
9034                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9035                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9036                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9037                 if (task)
9038                         ret |= io_run_task_work();
9039                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9040                 if (!ret)
9041                         break;
9042                 cond_resched();
9043         }
9044 }
9045
9046 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9047 {
9048         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9049         struct io_tctx_node *node;
9050         int ret;
9051
9052         if (unlikely(!tctx)) {
9053                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9054                 if (unlikely(ret))
9055                         return ret;
9056                 tctx = current->io_uring;
9057         }
9058         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9059                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9060                 if (!node)
9061                         return -ENOMEM;
9062                 node->ctx = ctx;
9063                 node->task = current;
9064
9065                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9066                                         node, GFP_KERNEL));
9067                 if (ret) {
9068                         kfree(node);
9069                         return ret;
9070                 }
9071
9072                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9073                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9074                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9075         }
9076         tctx->last = ctx;
9077         return 0;
9078 }
9079
9080 /*
9081  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9082  */
9083 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9084 {
9085         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9086
9087         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9088                 return 0;
9089         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9090 }
9091
9092 /*
9093  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9094  */
9095 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9096 {
9097         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9098         struct io_tctx_node *node;
9099
9100         if (!tctx)
9101                 return;
9102         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9103         if (!node)
9104                 return;
9105
9106         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9107         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9108
9109         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9110         list_del(&node->ctx_node);
9111         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9112
9113         if (tctx->last == node->ctx)
9114                 tctx->last = NULL;
9115         kfree(node);
9116 }
9117
9118 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9119 {
9120         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9121         struct io_tctx_node *node;
9122         unsigned long index;
9123
9124         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9125                 io_uring_del_tctx_node(index);
9126         if (wq) {
9127                 /*
9128                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9129                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9130                  */
9131                 tctx->io_wq = NULL;
9132                 io_wq_put_and_exit(wq);
9133         }
9134 }
9135
9136 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9137 {
9138         if (tracked)
9139                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9140         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9141 }
9142
9143 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9144 {
9145         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9146         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9147
9148         tctx->cached_refs = 0;
9149         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9150         put_task_struct_many(task, refs);
9151 }
9152
9153 /*
9154  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9155  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9156  */
9157 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9158 {
9159         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9160         struct io_ring_ctx *ctx;
9161         s64 inflight;
9162         DEFINE_WAIT(wait);
9163
9164         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9165
9166         if (!current->io_uring)
9167                 return;
9168         if (tctx->io_wq)
9169                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9170
9171         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9172         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9173         do {
9174                 /* read completions before cancelations */
9175                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9176                 if (!inflight)
9177                         break;
9178
9179                 if (!sqd) {
9180                         struct io_tctx_node *node;
9181                         unsigned long index;
9182
9183                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9184                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9185                                 if (node->ctx->sq_data)
9186                                         continue;
9187                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9188                                                              cancel_all);
9189                         }
9190                 } else {
9191                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9192                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9193                                                              cancel_all);
9194                 }
9195
9196                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9197                 /*
9198                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9199                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9200                  * prepare_to_wait().
9201                  */
9202                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9203                         schedule();
9204                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9205         } while (1);
9206         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9207
9208         io_uring_clean_tctx(tctx);
9209         if (cancel_all) {
9210                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9211                 __io_uring_free(current);
9212         }
9213 }
9214
9215 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9216 {
9217         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9218 }
9219
9220 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9221                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9222 {
9223         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9224         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9225         struct page *page;
9226         void *ptr;
9227
9228         switch (offset) {
9229         case IORING_OFF_SQ_RING:
9230         case IORING_OFF_CQ_RING:
9231                 ptr = ctx->rings;
9232                 break;
9233         case IORING_OFF_SQES:
9234                 ptr = ctx->sq_sqes;
9235                 break;
9236         default:
9237                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9238         }
9239
9240         page = virt_to_head_page(ptr);
9241         if (sz > page_size(page))
9242                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9243
9244         return ptr;
9245 }
9246
9247 #ifdef CONFIG_MMU
9248
9249 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9250 {
9251         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9252         unsigned long pfn;
9253         void *ptr;
9254
9255         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9256         if (IS_ERR(ptr))
9257                 return PTR_ERR(ptr);
9258
9259         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9260         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9261 }
9262
9263 #else /* !CONFIG_MMU */
9264
9265 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9266 {
9267         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9268 }
9269
9270 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9271 {
9272         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9273 }
9274
9275 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9276         unsigned long addr, unsigned long len,
9277         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9278 {
9279         void *ptr;
9280
9281         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9282         if (IS_ERR(ptr))
9283                 return PTR_ERR(ptr);
9284
9285         return (unsigned long) ptr;
9286 }
9287
9288 #endif /* !CONFIG_MMU */
9289
9290 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9291 {
9292         DEFINE_WAIT(wait);
9293
9294         do {
9295                 if (!io_sqring_full(ctx))
9296                         break;
9297                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9298
9299                 if (!io_sqring_full(ctx))
9300                         break;
9301                 schedule();
9302         } while (!signal_pending(current));
9303
9304         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9305         return 0;
9306 }
9307
9308 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9309                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9310                           const sigset_t __user **sig)
9311 {
9312         struct io_uring_getevents_arg arg;
9313
9314         /*
9315          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9316          * is just a pointer to the sigset_t.
9317          */
9318         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9319                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9320                 *ts = NULL;
9321                 return 0;
9322         }
9323
9324         /*
9325          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9326          * timespec and sigset_t pointers if good.
9327          */
9328         if (*argsz != sizeof(arg))
9329                 return -EINVAL;
9330         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9331                 return -EFAULT;
9332         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9333         *argsz = arg.sigmask_sz;
9334         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9335         return 0;
9336 }
9337
9338 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9339                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9340                 size_t, argsz)
9341 {
9342         struct io_ring_ctx *ctx;
9343         int submitted = 0;
9344         struct fd f;
9345         long ret;
9346
9347         io_run_task_work();
9348
9349         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9350                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9351                 return -EINVAL;
9352
9353         f = fdget(fd);
9354         if (unlikely(!f.file))
9355                 return -EBADF;
9356
9357         ret = -EOPNOTSUPP;
9358         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9359                 goto out_fput;
9360
9361         ret = -ENXIO;
9362         ctx = f.file->private_data;
9363         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9364                 goto out_fput;
9365
9366         ret = -EBADFD;
9367         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9368                 goto out;
9369
9370         /*
9371          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9372          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9373          * we were asked to.
9374          */
9375         ret = 0;
9376         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9377                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9378
9379                 ret = -EOWNERDEAD;
9380                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL))
9381                         goto out;
9382                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9383                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9384                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9385                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9386                         if (ret)
9387                                 goto out;
9388                 }
9389                 submitted = to_submit;
9390         } else if (to_submit) {
9391                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9392                 if (unlikely(ret))
9393                         goto out;
9394                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9395                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9396                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9397
9398                 if (submitted != to_submit)
9399                         goto out;
9400         }
9401         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9402                 const sigset_t __user *sig;
9403                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9404
9405                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9406                 if (unlikely(ret))
9407                         goto out;
9408
9409                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9410
9411                 /*
9412                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9413                  * space applications don't need to do io completion events
9414                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9415                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9416                  */
9417                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9418                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9419                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9420                 } else {
9421                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9422                 }
9423         }
9424
9425 out:
9426         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9427 out_fput:
9428         fdput(f);
9429         return submitted ? submitted : ret;
9430 }
9431
9432 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9433 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9434                 const struct cred *cred)
9435 {
9436         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9437         struct group_info *gi;
9438         kernel_cap_t cap;
9439         unsigned __capi;
9440         int g;
9441
9442         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9443         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9444         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9445         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9446         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9447         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9448         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9449         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9450         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9451         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9452         gi = cred->group_info;
9453         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9454                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9455                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9456         }
9457         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9458         cap = cred->cap_effective;
9459         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9460                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9461         seq_putc(m, '\n');
9462         return 0;
9463 }
9464
9465 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9466 {
9467         struct io_sq_data *sq = NULL;
9468         bool has_lock;
9469         int i;
9470
9471         /*
9472          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9473          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9474          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9475          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9476          */
9477         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9478
9479         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9480                 sq = ctx->sq_data;
9481                 if (!sq->thread)
9482                         sq = NULL;
9483         }
9484
9485         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9486         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9487         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9488         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9489                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9490
9491                 if (f)
9492                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9493                 else
9494                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9495         }
9496         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9497         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9498                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9499                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9500
9501                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9502         }
9503         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9504                 unsigned long index;
9505                 const struct cred *cred;
9506
9507                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9508                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9509                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9510         }
9511         seq_printf(m, "PollList:\n");
9512         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9513         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9514                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9515                 struct io_kiocb *req;
9516
9517                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9518                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9519                                         req->task->task_works != NULL);
9520         }
9521         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9522         if (has_lock)
9523                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9524 }
9525
9526 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9527 {
9528         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9529
9530         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9531                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9532                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9533         }
9534 }
9535 #endif
9536
9537 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9538         .release        = io_uring_release,
9539         .mmap           = io_uring_mmap,
9540 #ifndef CONFIG_MMU
9541         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9542         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9543 #endif
9544         .poll           = io_uring_poll,
9545         .fasync         = io_uring_fasync,
9546 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9547         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9548 #endif
9549 };
9550
9551 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9552                                   struct io_uring_params *p)
9553 {
9554         struct io_rings *rings;
9555         size_t size, sq_array_offset;
9556
9557         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9558         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9559         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9560
9561         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9562         if (size == SIZE_MAX)
9563                 return -EOVERFLOW;
9564
9565         rings = io_mem_alloc(size);
9566         if (!rings)
9567                 return -ENOMEM;
9568
9569         ctx->rings = rings;
9570         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9571         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9572         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9573         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9574         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9575
9576         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9577         if (size == SIZE_MAX) {
9578                 io_mem_free(ctx->rings);
9579                 ctx->rings = NULL;
9580                 return -EOVERFLOW;
9581         }
9582
9583         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9584         if (!ctx->sq_sqes) {
9585                 io_mem_free(ctx->rings);
9586                 ctx->rings = NULL;
9587                 return -ENOMEM;
9588         }
9589
9590         return 0;
9591 }
9592
9593 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9594 {
9595         int ret, fd;
9596
9597         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9598         if (fd < 0)
9599                 return fd;
9600
9601         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9602         if (ret) {
9603                 put_unused_fd(fd);
9604                 return ret;
9605         }
9606         fd_install(fd, file);
9607         return fd;
9608 }
9609
9610 /*
9611  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9612  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9613  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9614  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9615  */
9616 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9617 {
9618         struct file *file;
9619 #if defined(CONFIG_UNIX)
9620         int ret;
9621
9622         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9623                                 &ctx->ring_sock);
9624         if (ret)
9625                 return ERR_PTR(ret);
9626 #endif
9627
9628         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9629                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9630 #if defined(CONFIG_UNIX)
9631         if (IS_ERR(file)) {
9632                 sock_release(ctx->ring_sock);
9633                 ctx->ring_sock = NULL;
9634         } else {
9635                 ctx->ring_sock->file = file;
9636         }
9637 #endif
9638         return file;
9639 }
9640
9641 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9642                            struct io_uring_params __user *params)
9643 {
9644         struct io_ring_ctx *ctx;
9645         struct file *file;
9646         int ret;
9647
9648         if (!entries)
9649                 return -EINVAL;
9650         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9651                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9652                         return -EINVAL;
9653                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9654         }
9655
9656         /*
9657          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9658          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9659          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9660          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9661          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9662          * of CQ ring entries manually.
9663          */
9664         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9665         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9666                 /*
9667                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9668                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9669                  * any cq vs sq ring sizing.
9670                  */
9671                 if (!p->cq_entries)
9672                         return -EINVAL;
9673                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9674                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9675                                 return -EINVAL;
9676                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9677                 }
9678                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9679                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9680                         return -EINVAL;
9681         } else {
9682                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9683         }
9684
9685         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9686         if (!ctx)
9687                 return -ENOMEM;
9688         ctx->compat = in_compat_syscall();
9689         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9690                 ctx->user = get_uid(current_user());
9691
9692         /*
9693          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9694          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9695          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9696          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9697          */
9698         mmgrab(current->mm);
9699         ctx->mm_account = current->mm;
9700
9701         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9702         if (ret)
9703                 goto err;
9704
9705         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9706         if (ret)
9707                 goto err;
9708         /* always set a rsrc node */
9709         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9710         if (ret)
9711                 goto err;
9712         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9713
9714         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9715         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9716         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9717         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9718         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9719         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9720         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9721         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9722
9723         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9724         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9725         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9726         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9727         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9728         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9729         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9730         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9731
9732         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9733                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9734                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9735                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9736                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9737                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9738
9739         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9740                 ret = -EFAULT;
9741                 goto err;
9742         }
9743
9744         file = io_uring_get_file(ctx);
9745         if (IS_ERR(file)) {
9746                 ret = PTR_ERR(file);
9747                 goto err;
9748         }
9749
9750         /*
9751          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9752          * having closed it before we finish setup
9753          */
9754         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9755         if (ret < 0) {
9756                 /* fput will clean it up */
9757                 fput(file);
9758                 return ret;
9759         }
9760
9761         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9762         return ret;
9763 err:
9764         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9765         return ret;
9766 }
9767
9768 /*
9769  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9770  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9771  * params structure passed in.
9772  */
9773 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9774 {
9775         struct io_uring_params p;
9776         int i;
9777
9778         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9779                 return -EFAULT;
9780         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9781                 if (p.resv[i])
9782                         return -EINVAL;
9783         }
9784
9785         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9786                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9787                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9788                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9789                 return -EINVAL;
9790
9791         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9792 }
9793
9794 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9795                 struct io_uring_params __user *, params)
9796 {
9797         return io_uring_setup(entries, params);
9798 }
9799
9800 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9801 {
9802         struct io_uring_probe *p;
9803         size_t size;
9804         int i, ret;
9805
9806         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9807         if (size == SIZE_MAX)
9808                 return -EOVERFLOW;
9809         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9810         if (!p)
9811                 return -ENOMEM;
9812
9813         ret = -EFAULT;
9814         if (copy_from_user(p, arg, size))
9815                 goto out;
9816         ret = -EINVAL;
9817         if (memchr_inv(p, 0, size))
9818                 goto out;
9819
9820         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9821         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9822                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9823
9824         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9825                 p->ops[i].op = i;
9826                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9827                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9828         }
9829         p->ops_len = i;
9830
9831         ret = 0;
9832         if (copy_to_user(arg, p, size))
9833                 ret = -EFAULT;
9834 out:
9835         kfree(p);
9836         return ret;
9837 }
9838
9839 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9840 {
9841         const struct cred *creds;
9842         u32 id;
9843         int ret;
9844
9845         creds = get_current_cred();
9846
9847         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9848                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9849         if (!ret)
9850                 return id;
9851         put_cred(creds);
9852         return ret;
9853 }
9854
9855 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9856                                     unsigned int nr_args)
9857 {
9858         struct io_uring_restriction *res;
9859         size_t size;
9860         int i, ret;
9861
9862         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9863         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9864                 return -EBADFD;
9865
9866         /* We allow only a single restrictions registration */
9867         if (ctx->restrictions.registered)
9868                 return -EBUSY;
9869
9870         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9871                 return -EINVAL;
9872
9873         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9874         if (size == SIZE_MAX)
9875                 return -EOVERFLOW;
9876
9877         res = memdup_user(arg, size);
9878         if (IS_ERR(res))
9879                 return PTR_ERR(res);
9880
9881         ret = 0;
9882
9883         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9884                 switch (res[i].opcode) {
9885                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9886                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9887                                 ret = -EINVAL;
9888                                 goto out;
9889                         }
9890
9891                         __set_bit(res[i].register_op,
9892                                   ctx->restrictions.register_op);
9893                         break;
9894                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9895                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9896                                 ret = -EINVAL;
9897                                 goto out;
9898                         }
9899
9900                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9901                         break;
9902                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9903                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9904                         break;
9905                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9906                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9907                         break;
9908                 default:
9909                         ret = -EINVAL;
9910                         goto out;
9911                 }
9912         }
9913
9914 out:
9915         /* Reset all restrictions if an error happened */
9916         if (ret != 0)
9917                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9918         else
9919                 ctx->restrictions.registered = true;
9920
9921         kfree(res);
9922         return ret;
9923 }
9924
9925 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9926 {
9927         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9928                 return -EBADFD;
9929
9930         if (ctx->restrictions.registered)
9931                 ctx->restricted = 1;
9932
9933         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9934         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9935                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9936         return 0;
9937 }
9938
9939 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9940                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9941                                      unsigned nr_args)
9942 {
9943         __u32 tmp;
9944         int err;
9945
9946         if (up->resv)
9947                 return -EINVAL;
9948         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9949                 return -EOVERFLOW;
9950         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9951         if (err)
9952                 return err;
9953
9954         switch (type) {
9955         case IORING_RSRC_FILE:
9956                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9957         case IORING_RSRC_BUFFER:
9958                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9959         }
9960         return -EINVAL;
9961 }
9962
9963 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9964                                     unsigned nr_args)
9965 {
9966         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9967
9968         if (!nr_args)
9969                 return -EINVAL;
9970         memset(&up, 0, sizeof(up));
9971         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9972                 return -EFAULT;
9973         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9974 }
9975
9976 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9977                                    unsigned size, unsigned type)
9978 {
9979         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9980
9981         if (size != sizeof(up))
9982                 return -EINVAL;
9983         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9984                 return -EFAULT;
9985         if (!up.nr || up.resv)
9986                 return -EINVAL;
9987         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9988 }
9989
9990 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9991                             unsigned int size, unsigned int type)
9992 {
9993         struct io_uring_rsrc_register rr;
9994
9995         /* keep it extendible */
9996         if (size != sizeof(rr))
9997                 return -EINVAL;
9998
9999         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10000         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10001                 return -EFAULT;
10002         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10003                 return -EINVAL;
10004
10005         switch (type) {
10006         case IORING_RSRC_FILE:
10007                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10008                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10009         case IORING_RSRC_BUFFER:
10010                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10011                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10012         }
10013         return -EINVAL;
10014 }
10015
10016 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10017                                 unsigned len)
10018 {
10019         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10020         cpumask_var_t new_mask;
10021         int ret;
10022
10023         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10024                 return -EINVAL;
10025
10026         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10027                 return -ENOMEM;
10028
10029         cpumask_clear(new_mask);
10030         if (len > cpumask_size())
10031                 len = cpumask_size();
10032
10033         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10034                 free_cpumask_var(new_mask);
10035                 return -EFAULT;
10036         }
10037
10038         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10039         free_cpumask_var(new_mask);
10040         return ret;
10041 }
10042
10043 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10044 {
10045         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10046
10047         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10048                 return -EINVAL;
10049
10050         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10051 }
10052
10053 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10054 {
10055         switch (op) {
10056         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10057         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10058         case IORING_REGISTER_FILES:
10059         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10060         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10061         case IORING_REGISTER_PROBE:
10062         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10063         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10064         case IORING_REGISTER_FILES2:
10065         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10066         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10067         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10068         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10069         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10070                 return false;
10071         default:
10072                 return true;
10073         }
10074 }
10075
10076 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10077                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10078         __releases(ctx->uring_lock)
10079         __acquires(ctx->uring_lock)
10080 {
10081         int ret;
10082
10083         /*
10084          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10085          * someone else killed the ctx or is already going through
10086          * io_uring_register().
10087          */
10088         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10089                 return -ENXIO;
10090
10091         if (ctx->restricted) {
10092                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10093                         return -EINVAL;
10094                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10095                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10096                         return -EACCES;
10097         }
10098
10099         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10100                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10101
10102                 /*
10103                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10104                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10105                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10106                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10107                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10108                  * after we've killed the percpu ref.
10109                  */
10110                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10111                 do {
10112                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10113                         if (!ret)
10114                                 break;
10115                         ret = io_run_task_work_sig();
10116                         if (ret < 0)
10117                                 break;
10118                 } while (1);
10119                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10120
10121                 if (ret) {
10122                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10123                         return ret;
10124                 }
10125         }
10126
10127         switch (opcode) {
10128         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10129                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10130                 break;
10131         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10132                 ret = -EINVAL;
10133                 if (arg || nr_args)
10134                         break;
10135                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10136                 break;
10137         case IORING_REGISTER_FILES:
10138                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10139                 break;
10140         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10141                 ret = -EINVAL;
10142                 if (arg || nr_args)
10143                         break;
10144                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10145                 break;
10146         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10147                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10148                 break;
10149         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10150         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10151                 ret = -EINVAL;
10152                 if (nr_args != 1)
10153                         break;
10154                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10155                 if (ret)
10156                         break;
10157                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10158                         ctx->eventfd_async = 1;
10159                 else
10160                         ctx->eventfd_async = 0;
10161                 break;
10162         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10163                 ret = -EINVAL;
10164                 if (arg || nr_args)
10165                         break;
10166                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10167                 break;
10168         case IORING_REGISTER_PROBE:
10169                 ret = -EINVAL;
10170                 if (!arg || nr_args > 256)
10171                         break;
10172                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10173                 break;
10174         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10175                 ret = -EINVAL;
10176                 if (arg || nr_args)
10177                         break;
10178                 ret = io_register_personality(ctx);
10179                 break;
10180         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10181                 ret = -EINVAL;
10182                 if (arg)
10183                         break;
10184                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10185                 break;
10186         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10187                 ret = -EINVAL;
10188                 if (arg || nr_args)
10189                         break;
10190                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10191                 break;
10192         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10193                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10194                 break;
10195         case IORING_REGISTER_FILES2:
10196                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10197                 break;
10198         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10199                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10200                                               IORING_RSRC_FILE);
10201                 break;
10202         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10203                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10204                 break;
10205         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10206                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10207                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10208                 break;
10209         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10210                 ret = -EINVAL;
10211                 if (!arg || !nr_args)
10212                         break;
10213                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10214                 break;
10215         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10216                 ret = -EINVAL;
10217                 if (arg || nr_args)
10218                         break;
10219                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10220                 break;
10221         default:
10222                 ret = -EINVAL;
10223                 break;
10224         }
10225
10226         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10227                 /* bring the ctx back to life */
10228                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10229                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10230         }
10231         return ret;
10232 }
10233
10234 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10235                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10236 {
10237         struct io_ring_ctx *ctx;
10238         long ret = -EBADF;
10239         struct fd f;
10240
10241         f = fdget(fd);
10242         if (!f.file)
10243                 return -EBADF;
10244
10245         ret = -EOPNOTSUPP;
10246         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10247                 goto out_fput;
10248
10249         ctx = f.file->private_data;
10250
10251         io_run_task_work();
10252
10253         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10254         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10255         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10256         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10257                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10258 out_fput:
10259         fdput(f);
10260         return ret;
10261 }
10262
10263 static int __init io_uring_init(void)
10264 {
10265 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10266         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10267         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10268 } while (0)
10269
10270 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10271         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10272         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10273         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10274         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10275         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10276         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10277         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10278         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10279         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10280         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10281         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10282         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10283         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10284         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10285         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10286         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10287         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10288         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10289         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10290         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10291         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10292         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10293         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10294         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10295         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10296         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10297         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10298         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10299         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10300         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10301         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10302
10303         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10304                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10305         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10306                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10307         /* should fit into one byte */
10308         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10309
10310         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10311         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10312
10313         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10314                                 SLAB_ACCOUNT);
10315         return 0;
10316 };
10317 __initcall(io_uring_init);