fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/freezer.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 103
 104 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 105                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 106                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 107
 108 struct io_uring {
 109         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 110         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 111 };
 112
 113 /*
 114  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 115  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 116  *
 117  * The offsets to the member fields are published through struct
 118  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 119  */
 120 struct io_rings {
 121         /*
 122          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 123          * masked to get valid indices.
 124          *
 125          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 126          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 127          * cq ring.
 128          */
 129         struct io_uring         sq, cq;
 130         /*
 131          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 132          * ring_entries - 1)
 133          */
 134         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 135         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 136         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 137         /*
 138          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 139          * invalid index stored in array
 140          *
 141          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 142          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 143          * cached value).
 144          *
 145          * After a new SQ head value was read by the application this
 146          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 147          * the new SQ head (and possibly more).
 148          */
 149         u32                     sq_dropped;
 150         /*
 151          * Runtime SQ flags
 152          *
 153          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 154          * application.
 155          *
 156          * The application needs a full memory barrier before checking
 157          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 158          */
 159         u32                     sq_flags;
 160         /*
 161          * Runtime CQ flags
 162          *
 163          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 164          * kernel.
 165          */
 166         u32                     cq_flags;
 167         /*
 168          * Number of completion events lost because the queue was full;
 169          * this should be avoided by the application by making sure
 170          * there are not more requests pending than there is space in
 171          * the completion queue.
 172          *
 173          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 174          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 175          * cached value).
 176          *
 177          * As completion events come in out of order this counter is not
 178          * ordered with any other data.
 179          */
 180         u32                     cq_overflow;
 181         /*
 182          * Ring buffer of completion events.
 183          *
 184          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 185          * produced, so the application is allowed to modify pending
 186          * entries.
 187          */
 188         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 189 };
 190
 191 enum io_uring_cmd_flags {
 192         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 193         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 194 };
 195
 196 struct io_mapped_ubuf {
 197         u64             ubuf;
 198         size_t          len;
 199         struct          bio_vec *bvec;
 200         unsigned int    nr_bvecs;
 201         unsigned long   acct_pages;
 202 };
 203
 204 struct io_ring_ctx;
 205
 206 struct io_rsrc_put {
 207         struct list_head list;
 208         union {
 209                 void *rsrc;
 210                 struct file *file;
 211         };
 212 };
 213
 214 struct fixed_rsrc_table {
 215         struct file             **files;
 216 };
 217
 218 struct fixed_rsrc_ref_node {
 219         struct percpu_ref               refs;
 220         struct list_head                node;
 221         struct list_head                rsrc_list;
 222         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 223         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 224                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 225         struct llist_node               llist;
 226         bool                            done;
 227 };
 228
 229 struct fixed_rsrc_data {
 230         struct fixed_rsrc_table         *table;
 231         struct io_ring_ctx              *ctx;
 232
 233         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 234         struct percpu_ref               refs;
 235         struct completion               done;
 236         bool                            quiesce;
 237 };
 238
 239 struct io_buffer {
 240         struct list_head list;
 241         __u64 addr;
 242         __s32 len;
 243         __u16 bid;
 244 };
 245
 246 struct io_restriction {
 247         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 248         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 249         u8 sqe_flags_allowed;
 250         u8 sqe_flags_required;
 251         bool registered;
 252 };
 253
 254 enum {
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 256         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 257 };
 258
 259 struct io_sq_data {
 260         refcount_t              refs;
 261         struct rw_semaphore     rw_lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265         struct list_head        ctx_new_list;
 266
 267         struct task_struct      *thread;
 268         struct wait_queue_head  wait;
 269
 270         unsigned                sq_thread_idle;
 271         int                     sq_cpu;
 272         pid_t                   task_pid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       startup;
 276         struct completion       exited;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401         struct completion       sq_thread_comp;
 402
 403 #if defined(CONFIG_UNIX)
 404         struct socket           *ring_sock;
 405 #endif
 406
 407         struct idr              io_buffer_idr;
 408
 409         struct xarray           personalities;
 410         u32                     pers_next;
 411
 412         struct {
 413                 unsigned                cached_cq_tail;
 414                 unsigned                cq_entries;
 415                 unsigned                cq_mask;
 416                 atomic_t                cq_timeouts;
 417                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 418                 unsigned long           cq_check_overflow;
 419                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 420                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 421                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 422         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 423
 424         struct {
 425                 spinlock_t              completion_lock;
 426
 427                 /*
 428                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 429                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 430                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 431                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 432                  */
 433                 struct list_head        iopoll_list;
 434                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 435                 unsigned                cancel_hash_bits;
 436                 bool                    poll_multi_file;
 437
 438                 spinlock_t              inflight_lock;
 439                 struct list_head        inflight_list;
 440         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 441
 442         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 443         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 444         struct list_head                rsrc_ref_list;
 445         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 446
 447         struct io_restriction           restrictions;
 448
 449         /* exit task_work */
 450         struct callback_head            *exit_task_work;
 451
 452         struct wait_queue_head          hash_wait;
 453
 454         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 455         struct work_struct              exit_work;
 456         struct list_head                tctx_list;
 457 };
 458
 459 /*
 460  * First field must be the file pointer in all the
 461  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 462  */
 463 struct io_poll_iocb {
 464         struct file                     *file;
 465         struct wait_queue_head          *head;
 466         __poll_t                        events;
 467         bool                            done;
 468         bool                            canceled;
 469         struct wait_queue_entry         wait;
 470 };
 471
 472 struct io_poll_remove {
 473         struct file                     *file;
 474         u64                             addr;
 475 };
 476
 477 struct io_close {
 478         struct file                     *file;
 479         int                             fd;
 480 };
 481
 482 struct io_timeout_data {
 483         struct io_kiocb                 *req;
 484         struct hrtimer                  timer;
 485         struct timespec64               ts;
 486         enum hrtimer_mode               mode;
 487 };
 488
 489 struct io_accept {
 490         struct file                     *file;
 491         struct sockaddr __user          *addr;
 492         int __user                      *addr_len;
 493         int                             flags;
 494         unsigned long                   nofile;
 495 };
 496
 497 struct io_sync {
 498         struct file                     *file;
 499         loff_t                          len;
 500         loff_t                          off;
 501         int                             flags;
 502         int                             mode;
 503 };
 504
 505 struct io_cancel {
 506         struct file                     *file;
 507         u64                             addr;
 508 };
 509
 510 struct io_timeout {
 511         struct file                     *file;
 512         u32                             off;
 513         u32                             target_seq;
 514         struct list_head                list;
 515         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 516         struct io_kiocb                 *head;
 517 };
 518
 519 struct io_timeout_rem {
 520         struct file                     *file;
 521         u64                             addr;
 522
 523         /* timeout update */
 524         struct timespec64               ts;
 525         u32                             flags;
 526 };
 527
 528 struct io_rw {
 529         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 530         struct kiocb                    kiocb;
 531         u64                             addr;
 532         u64                             len;
 533 };
 534
 535 struct io_connect {
 536         struct file                     *file;
 537         struct sockaddr __user          *addr;
 538         int                             addr_len;
 539 };
 540
 541 struct io_sr_msg {
 542         struct file                     *file;
 543         union {
 544                 struct user_msghdr __user *umsg;
 545                 void __user             *buf;
 546         };
 547         int                             msg_flags;
 548         int                             bgid;
 549         size_t                          len;
 550         struct io_buffer                *kbuf;
 551 };
 552
 553 struct io_open {
 554         struct file                     *file;
 555         int                             dfd;
 556         struct filename                 *filename;
 557         struct open_how                 how;
 558         unsigned long                   nofile;
 559 };
 560
 561 struct io_rsrc_update {
 562         struct file                     *file;
 563         u64                             arg;
 564         u32                             nr_args;
 565         u32                             offset;
 566 };
 567
 568 struct io_fadvise {
 569         struct file                     *file;
 570         u64                             offset;
 571         u32                             len;
 572         u32                             advice;
 573 };
 574
 575 struct io_madvise {
 576         struct file                     *file;
 577         u64                             addr;
 578         u32                             len;
 579         u32                             advice;
 580 };
 581
 582 struct io_epoll {
 583         struct file                     *file;
 584         int                             epfd;
 585         int                             op;
 586         int                             fd;
 587         struct epoll_event              event;
 588 };
 589
 590 struct io_splice {
 591         struct file                     *file_out;
 592         struct file                     *file_in;
 593         loff_t                          off_out;
 594         loff_t                          off_in;
 595         u64                             len;
 596         unsigned int                    flags;
 597 };
 598
 599 struct io_provide_buf {
 600         struct file                     *file;
 601         __u64                           addr;
 602         __s32                           len;
 603         __u32                           bgid;
 604         __u16                           nbufs;
 605         __u16                           bid;
 606 };
 607
 608 struct io_statx {
 609         struct file                     *file;
 610         int                             dfd;
 611         unsigned int                    mask;
 612         unsigned int                    flags;
 613         const char __user               *filename;
 614         struct statx __user             *buffer;
 615 };
 616
 617 struct io_shutdown {
 618         struct file                     *file;
 619         int                             how;
 620 };
 621
 622 struct io_rename {
 623         struct file                     *file;
 624         int                             old_dfd;
 625         int                             new_dfd;
 626         struct filename                 *oldpath;
 627         struct filename                 *newpath;
 628         int                             flags;
 629 };
 630
 631 struct io_unlink {
 632         struct file                     *file;
 633         int                             dfd;
 634         int                             flags;
 635         struct filename                 *filename;
 636 };
 637
 638 struct io_completion {
 639         struct file                     *file;
 640         struct list_head                list;
 641         int                             cflags;
 642 };
 643
 644 struct io_async_connect {
 645         struct sockaddr_storage         address;
 646 };
 647
 648 struct io_async_msghdr {
 649         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 650         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 651         struct iovec                    *free_iov;
 652         struct sockaddr __user          *uaddr;
 653         struct msghdr                   msg;
 654         struct sockaddr_storage         addr;
 655 };
 656
 657 struct io_async_rw {
 658         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 659         const struct iovec              *free_iovec;
 660         struct iov_iter                 iter;
 661         size_t                          bytes_done;
 662         struct wait_page_queue          wpq;
 663 };
 664
 665 enum {
 666         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 667         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 668         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 669         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 670         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 671         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 672
 673         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 674         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 675         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 676         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 677         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 678         REQ_F_ISREG_BIT,
 679         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 680         REQ_F_POLLED_BIT,
 681         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 682         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 683         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 684         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 685
 686         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 687         __REQ_F_LAST_BIT,
 688 };
 689
 690 enum {
 691         /* ctx owns file */
 692         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 693         /* drain existing IO first */
 694         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 695         /* linked sqes */
 696         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 697         /* doesn't sever on completion < 0 */
 698         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 699         /* IOSQE_ASYNC */
 700         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 701         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 702         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 703
 704         /* fail rest of links */
 705         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 706         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 707         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 708         /* read/write uses file position */
 709         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 710         /* must not punt to workers */
 711         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 712         /* has or had linked timeout */
 713         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 714         /* regular file */
 715         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 716         /* needs cleanup */
 717         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 718         /* already went through poll handler */
 719         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 720         /* buffer already selected */
 721         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 722         /* doesn't need file table for this request */
 723         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 724         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 725         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 726         /* completion is deferred through io_comp_state */
 727         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 728 };
 729
 730 struct async_poll {
 731         struct io_poll_iocb     poll;
 732         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 733 };
 734
 735 struct io_task_work {
 736         struct io_wq_work_node  node;
 737         task_work_func_t        func;
 738 };
 739
 740 /*
 741  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 742  * as the first entry in their struct definition. So you can
 743  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 744  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 745  */
 746 struct io_kiocb {
 747         union {
 748                 struct file             *file;
 749                 struct io_rw            rw;
 750                 struct io_poll_iocb     poll;
 751                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 752                 struct io_accept        accept;
 753                 struct io_sync          sync;
 754                 struct io_cancel        cancel;
 755                 struct io_timeout       timeout;
 756                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 757                 struct io_connect       connect;
 758                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 759                 struct io_open          open;
 760                 struct io_close         close;
 761                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 762                 struct io_fadvise       fadvise;
 763                 struct io_madvise       madvise;
 764                 struct io_epoll         epoll;
 765                 struct io_splice        splice;
 766                 struct io_provide_buf   pbuf;
 767                 struct io_statx         statx;
 768                 struct io_shutdown      shutdown;
 769                 struct io_rename        rename;
 770                 struct io_unlink        unlink;
 771                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 772                 struct io_completion    compl;
 773         };
 774
 775         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 776         void                            *async_data;
 777         u8                              opcode;
 778         /* polled IO has completed */
 779         u8                              iopoll_completed;
 780
 781         u16                             buf_index;
 782         u32                             result;
 783
 784         struct io_ring_ctx              *ctx;
 785         unsigned int                    flags;
 786         refcount_t                      refs;
 787         struct task_struct              *task;
 788         u64                             user_data;
 789
 790         struct io_kiocb                 *link;
 791         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 792
 793         /*
 794          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 795          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 796          */
 797         struct list_head                inflight_entry;
 798         union {
 799                 struct io_task_work     io_task_work;
 800                 struct callback_head    task_work;
 801         };
 802         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 803         struct hlist_node               hash_node;
 804         struct async_poll               *apoll;
 805         struct io_wq_work               work;
 806 };
 807
 808 struct io_tctx_node {
 809         struct list_head        ctx_node;
 810         struct task_struct      *task;
 811         struct io_ring_ctx      *ctx;
 812 };
 813
 814 struct io_defer_entry {
 815         struct list_head        list;
 816         struct io_kiocb         *req;
 817         u32                     seq;
 818 };
 819
 820 struct io_op_def {
 821         /* needs req->file assigned */
 822         unsigned                needs_file : 1;
 823         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 824         unsigned                hash_reg_file : 1;
 825         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 826         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 827         /* opcode is not supported by this kernel */
 828         unsigned                not_supported : 1;
 829         /* set if opcode supports polled "wait" */
 830         unsigned                pollin : 1;
 831         unsigned                pollout : 1;
 832         /* op supports buffer selection */
 833         unsigned                buffer_select : 1;
 834         /* must always have async data allocated */
 835         unsigned                needs_async_data : 1;
 836         /* should block plug */
 837         unsigned                plug : 1;
 838         /* size of async data needed, if any */
 839         unsigned short          async_size;
 840 };
 841
 842 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 843         [IORING_OP_NOP] = {},
 844         [IORING_OP_READV] = {
 845                 .needs_file             = 1,
 846                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 847                 .pollin                 = 1,
 848                 .buffer_select          = 1,
 849                 .needs_async_data       = 1,
 850                 .plug                   = 1,
 851                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 852         },
 853         [IORING_OP_WRITEV] = {
 854                 .needs_file             = 1,
 855                 .hash_reg_file          = 1,
 856                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 857                 .pollout                = 1,
 858                 .needs_async_data       = 1,
 859                 .plug                   = 1,
 860                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 861         },
 862         [IORING_OP_FSYNC] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864         },
 865         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 866                 .needs_file             = 1,
 867                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 868                 .pollin                 = 1,
 869                 .plug                   = 1,
 870                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 871         },
 872         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 873                 .needs_file             = 1,
 874                 .hash_reg_file          = 1,
 875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 876                 .pollout                = 1,
 877                 .plug                   = 1,
 878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 879         },
 880         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883         },
 884         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 885         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 886                 .needs_file             = 1,
 887         },
 888         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 889                 .needs_file             = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .needs_async_data       = 1,
 893                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 894         },
 895         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898                 .pollin                 = 1,
 899                 .buffer_select          = 1,
 900                 .needs_async_data       = 1,
 901                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 902         },
 903         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 904                 .needs_async_data       = 1,
 905                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 906         },
 907         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 908                 /* used by timeout updates' prep() */
 909         },
 910         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 913                 .pollin                 = 1,
 914         },
 915         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 916         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 917                 .needs_async_data       = 1,
 918                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 919         },
 920         [IORING_OP_CONNECT] = {
 921                 .needs_file             = 1,
 922                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 923                 .pollout                = 1,
 924                 .needs_async_data       = 1,
 925                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 926         },
 927         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929         },
 930         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 931         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 932         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 933         [IORING_OP_STATX] = {},
 934         [IORING_OP_READ] = {
 935                 .needs_file             = 1,
 936                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 937                 .pollin                 = 1,
 938                 .buffer_select          = 1,
 939                 .plug                   = 1,
 940                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 941         },
 942         [IORING_OP_WRITE] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 945                 .pollout                = 1,
 946                 .plug                   = 1,
 947                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 948         },
 949         [IORING_OP_FADVISE] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951         },
 952         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 953         [IORING_OP_SEND] = {
 954                 .needs_file             = 1,
 955                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 956                 .pollout                = 1,
 957         },
 958         [IORING_OP_RECV] = {
 959                 .needs_file             = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollin                 = 1,
 962                 .buffer_select          = 1,
 963         },
 964         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 965         },
 966         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 967                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 968         },
 969         [IORING_OP_SPLICE] = {
 970                 .needs_file             = 1,
 971                 .hash_reg_file          = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973         },
 974         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 975         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 976         [IORING_OP_TEE] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .hash_reg_file          = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980         },
 981         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 982                 .needs_file             = 1,
 983         },
 984         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
 985         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
 986 };
 987
 988 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
 989 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 990                                          struct task_struct *task,
 991                                          struct files_struct *files);
 992 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
 993 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
 994 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
 995                         struct io_ring_ctx *ctx);
 996 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 997
 998 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
 999 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1000 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1001 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1002 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1003 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1004 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1005 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1006 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1007 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1008 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1009 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1010                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1011                                  unsigned nr_args);
1012 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1013 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1014                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1015 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1016 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1017
1018 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1019                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1020 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1021                              const struct iovec *fast_iov,
1022                              struct iov_iter *iter, bool force);
1023 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1025                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1026
1027 static struct kmem_cache *req_cachep;
1028
1029 static const struct file_operations io_uring_fops;
1030
1031 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1032 {
1033 #if defined(CONFIG_UNIX)
1034         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1035                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1036
1037                 return ctx->ring_sock->sk;
1038         }
1039 #endif
1040         return NULL;
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1043
1044 #define io_for_each_link(pos, head) \
1045         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1046
1047 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1048 {
1049         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1050                 __io_clean_op(req);
1051 }
1052
1053 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1054 {
1055         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1056
1057         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1058                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1059                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1060         }
1061 }
1062
1063 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1064                           struct task_struct *task,
1065                           struct files_struct *files)
1066 {
1067         struct io_kiocb *req;
1068
1069         if (task && head->task != task) {
1070                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1071                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1072                         return true;
1073                 return false;
1074         }
1075         if (!files)
1076                 return true;
1077
1078         io_for_each_link(req, head) {
1079                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1080                         return true;
1081                 if (req->task->files == files)
1082                         return true;
1083         }
1084         return false;
1085 }
1086
1087 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1088 {
1089         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1090                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1091 }
1092
1093 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1094 {
1095         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1096
1097         complete(&ctx->ref_comp);
1098 }
1099
1100 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1101 {
1102         return !req->timeout.off;
1103 }
1104
1105 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1106 {
1107         struct io_ring_ctx *ctx;
1108         int hash_bits;
1109
1110         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1111         if (!ctx)
1112                 return NULL;
1113
1114         /*
1115          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1116          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1117          */
1118         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1119         hash_bits -= 5;
1120         if (hash_bits <= 0)
1121                 hash_bits = 1;
1122         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1123         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1124                                         GFP_KERNEL);
1125         if (!ctx->cancel_hash)
1126                 goto err;
1127         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1128
1129         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1130                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1131                 goto err;
1132
1133         ctx->flags = p->flags;
1134         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1135         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1136         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1137         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1138         init_completion(&ctx->ref_comp);
1139         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1140         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1141         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1142         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1143         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1144         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1145         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1147         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1148         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1150         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1152         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1153         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1157         return ctx;
1158 err:
1159         kfree(ctx->cancel_hash);
1160         kfree(ctx);
1161         return NULL;
1162 }
1163
1164 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1165 {
1166         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1167                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1168
1169                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1170                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1171         }
1172
1173         return false;
1174 }
1175
1176 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1177 {
1178         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1179
1180         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1181                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1182
1183                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1184                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1185                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1186         }
1187 }
1188
1189 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1190 {
1191         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1192         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1193
1194         if (!req->work.creds)
1195                 req->work.creds = get_current_cred();
1196
1197         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1198                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1199
1200         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1201                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1202                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1203         } else {
1204                 if (def->unbound_nonreg_file)
1205                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1206         }
1207 }
1208
1209 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1210 {
1211         struct io_kiocb *cur;
1212
1213         io_for_each_link(cur, req)
1214                 io_prep_async_work(cur);
1215 }
1216
1217 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1218 {
1219         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1220         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1221         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1222
1223         BUG_ON(!tctx);
1224         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1225
1226         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1227                                         &req->work, req->flags);
1228         /* init ->work of the whole link before punting */
1229         io_prep_async_link(req);
1230         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1231         if (link)
1232                 io_queue_linked_timeout(link);
1233 }
1234
1235 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1236 {
1237         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1238         int ret;
1239
1240         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1241         if (ret != -1) {
1242                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1243                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1244                 list_del_init(&req->timeout.list);
1245                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1246                 io_put_req_deferred(req, 1);
1247         }
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1252  */
1253 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1254                              struct files_struct *files)
1255 {
1256         struct io_kiocb *req, *tmp;
1257         int canceled = 0;
1258
1259         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1260         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1261                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1262                         io_kill_timeout(req);
1263                         canceled++;
1264                 }
1265         }
1266         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1267         return canceled != 0;
1268 }
1269
1270 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1271 {
1272         do {
1273                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1274                                                 struct io_defer_entry, list);
1275
1276                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1277                         break;
1278                 list_del_init(&de->list);
1279                 io_req_task_queue(de->req);
1280                 kfree(de);
1281         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1282 }
1283
1284 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1285 {
1286         u32 seq;
1287
1288         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1289                 return;
1290
1291         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1292
1293         do {
1294                 u32 events_needed, events_got;
1295                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1296                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1297
1298                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1299                         break;
1300
1301                 /*
1302                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1303                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1304                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1305                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1306                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1307                  */
1308                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1309                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1310                 if (events_got < events_needed)
1311                         break;
1312
1313                 list_del_init(&req->timeout.list);
1314                 io_kill_timeout(req);
1315         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1316
1317         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1318 }
1319
1320 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1321 {
1322         io_flush_timeouts(ctx);
1323
1324         /* order cqe stores with ring update */
1325         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1326
1327         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1328                 __io_queue_deferred(ctx);
1329 }
1330
1331 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1332 {
1333         struct io_rings *r = ctx->rings;
1334
1335         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1336 }
1337
1338 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1339 {
1340         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1341 }
1342
1343 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1344 {
1345         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1346         unsigned tail;
1347
1348         /*
1349          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1350          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1351          * fill the cq entry
1352          */
1353         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1354                 return NULL;
1355
1356         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1357         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1358 }
1359
1360 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1361 {
1362         if (!ctx->cq_ev_fd)
1363                 return false;
1364         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1365                 return false;
1366         if (!ctx->eventfd_async)
1367                 return true;
1368         return io_wq_current_is_worker();
1369 }
1370
1371 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         /* see waitqueue_active() comment */
1374         smp_mb();
1375
1376         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1377                 wake_up(&ctx->wait);
1378         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1379                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1380         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1381                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1382         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1383                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1384                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1385         }
1386 }
1387
1388 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1389 {
1390         /* see waitqueue_active() comment */
1391         smp_mb();
1392
1393         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1394                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1395                         wake_up(&ctx->wait);
1396         }
1397         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1398                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1399         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1400                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1401                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1402         }
1403 }
1404
1405 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1406 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1407                                        struct task_struct *tsk,
1408                                        struct files_struct *files)
1409 {
1410         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1411         struct io_kiocb *req, *tmp;
1412         struct io_uring_cqe *cqe;
1413         unsigned long flags;
1414         bool all_flushed, posted;
1415         LIST_HEAD(list);
1416
1417         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1418                 return false;
1419
1420         posted = false;
1421         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1422         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1423                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1424                         continue;
1425
1426                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1427                 if (!cqe && !force)
1428                         break;
1429
1430                 list_move(&req->compl.list, &list);
1431                 if (cqe) {
1432                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1433                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1434                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1435                 } else {
1436                         ctx->cached_cq_overflow++;
1437                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1438                                    ctx->cached_cq_overflow);
1439                 }
1440                 posted = true;
1441         }
1442
1443         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1444         if (all_flushed) {
1445                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1446                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1447                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1448         }
1449
1450         if (posted)
1451                 io_commit_cqring(ctx);
1452         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1453         if (posted)
1454                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1455
1456         while (!list_empty(&list)) {
1457                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1458                 list_del(&req->compl.list);
1459                 io_put_req(req);
1460         }
1461
1462         return all_flushed;
1463 }
1464
1465 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1466                                      struct task_struct *tsk,
1467                                      struct files_struct *files)
1468 {
1469         bool ret = true;
1470
1471         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1472                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1473                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1474                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1475                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1476                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1477                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1478         }
1479
1480         return ret;
1481 }
1482
1483 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1484 {
1485         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1486         struct io_uring_cqe *cqe;
1487
1488         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1489
1490         /*
1491          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1492          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1493          * the ring.
1494          */
1495         cqe = io_get_cqring(ctx);
1496         if (likely(cqe)) {
1497                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1498                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1499                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1500         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1501                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1502                 /*
1503                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1504                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1505                  * to drop it on the floor.
1506                  */
1507                 ctx->cached_cq_overflow++;
1508                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1509         } else {
1510                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1511                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1512                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1513                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1514                 }
1515                 io_clean_op(req);
1516                 req->result = res;
1517                 req->compl.cflags = cflags;
1518                 refcount_inc(&req->refs);
1519                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1520         }
1521 }
1522
1523 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1524 {
1525         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1526 }
1527
1528 static inline void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1529                                         unsigned int cflags)
1530 {
1531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1532         unsigned long flags;
1533
1534         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1535         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1536         io_commit_cqring(ctx);
1537         /*
1538          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1539          * free_list cache.
1540          */
1541         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1542                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1543
1544                 io_dismantle_req(req);
1545                 io_put_task(req->task, 1);
1546                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1547                 cs->locked_free_nr++;
1548         } else
1549                 req = NULL;
1550         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1551
1552         io_cqring_ev_posted(ctx);
1553         if (req) {
1554                 io_queue_next(req);
1555                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1556         }
1557 }
1558
1559 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1560                                   unsigned int cflags)
1561 {
1562         io_clean_op(req);
1563         req->result = res;
1564         req->compl.cflags = cflags;
1565         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1566 }
1567
1568 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1569                                      long res, unsigned cflags)
1570 {
1571         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1572                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1573         else
1574                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1575 }
1576
1577 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1578 {
1579         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1580 }
1581
1582 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1583 {
1584         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1585         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1586         struct io_kiocb *req = NULL;
1587
1588         /*
1589          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1590          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1591          * side cache.
1592          */
1593         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1594                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1595                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1596                 cs->locked_free_nr = 0;
1597                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1598         }
1599
1600         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1601                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1602                                         compl.list);
1603                 list_del(&req->compl.list);
1604                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1605                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1606                         break;
1607         }
1608
1609         return req != NULL;
1610 }
1611
1612 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1613 {
1614         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1615
1616         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1617
1618         if (!state->free_reqs) {
1619                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1620                 int ret;
1621
1622                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1623                         goto got_req;
1624
1625                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1626                                             state->reqs);
1627
1628                 /*
1629                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1630                  * retry single alloc to be on the safe side.
1631                  */
1632                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1633                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1634                         if (!state->reqs[0])
1635                                 return NULL;
1636                         ret = 1;
1637                 }
1638                 state->free_reqs = ret;
1639         }
1640 got_req:
1641         state->free_reqs--;
1642         return state->reqs[state->free_reqs];
1643 }
1644
1645 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1646                           bool fixed)
1647 {
1648         if (!fixed)
1649                 fput(file);
1650 }
1651
1652 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1653 {
1654         io_clean_op(req);
1655
1656         if (req->async_data)
1657                 kfree(req->async_data);
1658         if (req->file)
1659                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1660         if (req->fixed_rsrc_refs)
1661                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1662         if (req->work.creds) {
1663                 put_cred(req->work.creds);
1664                 req->work.creds = NULL;
1665         }
1666
1667         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1668                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1669                 unsigned long flags;
1670
1671                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1672                 list_del(&req->inflight_entry);
1673                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1674                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1675         }
1676 }
1677
1678 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1679 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1680 {
1681         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1682
1683         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1684         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1685                 wake_up(&tctx->wait);
1686         put_task_struct_many(task, nr);
1687 }
1688
1689 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1690 {
1691         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1692
1693         io_dismantle_req(req);
1694         io_put_task(req->task, 1);
1695
1696         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1697         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1698 }
1699
1700 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1701 {
1702         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1703
1704         req->link = nxt->link;
1705         nxt->link = NULL;
1706 }
1707
1708 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1709         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1710 {
1711         struct io_kiocb *link = req->link;
1712         bool cancelled = false;
1713
1714         /*
1715          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1716          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1717          */
1718         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1719                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1720                 int ret;
1721
1722                 io_remove_next_linked(req);
1723                 link->timeout.head = NULL;
1724                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1725                 if (ret != -1) {
1726                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1727                         io_put_req_deferred(link, 1);
1728                         cancelled = true;
1729                 }
1730         }
1731         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1732         return cancelled;
1733 }
1734
1735 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1736         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1737 {
1738         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1739
1740         req->link = NULL;
1741         while (link) {
1742                 nxt = link->link;
1743                 link->link = NULL;
1744
1745                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1746                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1747                 io_put_req_deferred(link, 2);
1748                 link = nxt;
1749         }
1750 }
1751
1752 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1753         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1754 {
1755         bool posted = false;
1756
1757         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1758                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1759         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1760                 posted |= (req->link != NULL);
1761                 io_fail_links(req);
1762         }
1763         return posted;
1764 }
1765
1766 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1767 {
1768         struct io_kiocb *nxt;
1769
1770         /*
1771          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1772          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1773          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1774          * of the chain.
1775          */
1776         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1777                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1778                 unsigned long flags;
1779                 bool posted;
1780
1781                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1782                 posted = io_disarm_next(req);
1783                 if (posted)
1784                         io_commit_cqring(req->ctx);
1785                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1786                 if (posted)
1787                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1788         }
1789         nxt = req->link;
1790         req->link = NULL;
1791         return nxt;
1792 }
1793
1794 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1795 {
1796         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1797                 return NULL;
1798         return __io_req_find_next(req);
1799 }
1800
1801 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1802 {
1803         if (!ctx)
1804                 return;
1805         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1806                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1807                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1808                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1809         }
1810         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1811 }
1812
1813 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1814 {
1815         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1816         struct io_wq_work_list list;
1817         struct io_wq_work_node *node;
1818
1819         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1820                 return false;
1821
1822         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1823         list = tctx->task_list;
1824         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1825         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1826
1827         node = list.first;
1828         while (node) {
1829                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1830                 struct io_kiocb *req;
1831
1832                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1833                 if (req->ctx != ctx) {
1834                         ctx_flush_and_put(ctx);
1835                         ctx = req->ctx;
1836                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1837                 }
1838
1839                 req->task_work.func(&req->task_work);
1840                 node = next;
1841         }
1842
1843         ctx_flush_and_put(ctx);
1844         return list.first != NULL;
1845 }
1846
1847 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1848 {
1849         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1850
1851         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1852
1853         while (__tctx_task_work(tctx))
1854                 cond_resched();
1855 }
1856
1857 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1858                             enum task_work_notify_mode notify)
1859 {
1860         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1861         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1862         unsigned long flags;
1863         int ret;
1864
1865         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1866
1867         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1868         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1869         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1870
1871         /* task_work already pending, we're done */
1872         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1873             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1874                 return 0;
1875
1876         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1877                 return 0;
1878
1879         /*
1880          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1881          * in the list, it got run and we're fine.
1882          */
1883         ret = 0;
1884         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1885         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1886                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1887                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1888                         ret = 1;
1889                         break;
1890                 }
1891         }
1892         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1893         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1894         return ret;
1895 }
1896
1897 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1898 {
1899         struct task_struct *tsk = req->task;
1900         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1901         enum task_work_notify_mode notify;
1902         int ret;
1903
1904         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1905                 return -ESRCH;
1906
1907         /*
1908          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1909          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1910          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1911          * will do the job.
1912          */
1913         notify = TWA_NONE;
1914         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1915                 notify = TWA_SIGNAL;
1916
1917         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1918         if (!ret)
1919                 wake_up_process(tsk);
1920
1921         return ret;
1922 }
1923
1924 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1925                                           task_work_func_t cb)
1926 {
1927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1928         struct callback_head *head;
1929
1930         init_task_work(&req->task_work, cb);
1931         do {
1932                 head = READ_ONCE(ctx->exit_task_work);
1933                 req->task_work.next = head;
1934         } while (cmpxchg(&ctx->exit_task_work, head, &req->task_work) != head);
1935 }
1936
1937 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1938 {
1939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1940
1941         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1942         io_cqring_fill_event(req, error);
1943         io_commit_cqring(ctx);
1944         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1945
1946         io_cqring_ev_posted(ctx);
1947         req_set_fail_links(req);
1948         io_double_put_req(req);
1949 }
1950
1951 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1952 {
1953         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1954         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1955
1956         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1957         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1958         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1959         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1960 }
1961
1962 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1963 {
1964         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1965
1966         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1967         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1968         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
1969                 __io_queue_sqe(req);
1970         else
1971                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1972         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1973 }
1974
1975 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1976 {
1977         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1978
1979         __io_req_task_submit(req);
1980 }
1981
1982 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1983 {
1984         int ret;
1985
1986         req->task_work.func = io_req_task_submit;
1987         ret = io_req_task_work_add(req);
1988         if (unlikely(ret)) {
1989                 req->result = -ECANCELED;
1990                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1991                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
1992         }
1993 }
1994
1995 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
1996 {
1997         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1998         req->result = ret;
1999         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2000
2001         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2002                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2003 }
2004
2005 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2006 {
2007         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2008
2009         if (nxt)
2010                 io_req_task_queue(nxt);
2011 }
2012
2013 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         io_queue_next(req);
2016         __io_free_req(req);
2017 }
2018
2019 struct req_batch {
2020         struct task_struct      *task;
2021         int                     task_refs;
2022         int                     ctx_refs;
2023 };
2024
2025 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2026 {
2027         rb->task_refs = 0;
2028         rb->ctx_refs = 0;
2029         rb->task = NULL;
2030 }
2031
2032 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2033                                      struct req_batch *rb)
2034 {
2035         if (rb->task)
2036                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2037         if (rb->ctx_refs)
2038                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2039 }
2040
2041 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2042                               struct io_submit_state *state)
2043 {
2044         io_queue_next(req);
2045
2046         if (req->task != rb->task) {
2047                 if (rb->task)
2048                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2049                 rb->task = req->task;
2050                 rb->task_refs = 0;
2051         }
2052         rb->task_refs++;
2053         rb->ctx_refs++;
2054
2055         io_dismantle_req(req);
2056         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2057                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2058         else
2059                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2060 }
2061
2062 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2063                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2064 {
2065         int i, nr = cs->nr;
2066         struct io_kiocb *req;
2067         struct req_batch rb;
2068
2069         io_init_req_batch(&rb);
2070         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2071         for (i = 0; i < nr; i++) {
2072                 req = cs->reqs[i];
2073                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2074         }
2075         io_commit_cqring(ctx);
2076         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2077
2078         io_cqring_ev_posted(ctx);
2079         for (i = 0; i < nr; i++) {
2080                 req = cs->reqs[i];
2081
2082                 /* submission and completion refs */
2083                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2084                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2085         }
2086
2087         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2088         cs->nr = 0;
2089 }
2090
2091 /*
2092  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2093  * was the last reference to this request.
2094  */
2095 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2096 {
2097         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2098
2099         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2100                 nxt = io_req_find_next(req);
2101                 __io_free_req(req);
2102         }
2103         return nxt;
2104 }
2105
2106 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2107 {
2108         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2109                 io_free_req(req);
2110 }
2111
2112 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2113 {
2114         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2115
2116         io_free_req(req);
2117 }
2118
2119 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2120 {
2121         int ret;
2122
2123         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2124         ret = io_req_task_work_add(req);
2125         if (unlikely(ret))
2126                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2127 }
2128
2129 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2130 {
2131         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2132                 io_free_req_deferred(req);
2133 }
2134
2135 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2136 {
2137         /* drop both submit and complete references */
2138         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2139                 io_free_req(req);
2140 }
2141
2142 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2143 {
2144         /* See comment at the top of this file */
2145         smp_rmb();
2146         return __io_cqring_events(ctx);
2147 }
2148
2149 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2150 {
2151         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2152
2153         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2154         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2155 }
2156
2157 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2158 {
2159         unsigned int cflags;
2160
2161         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2162         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2163         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2164         kfree(kbuf);
2165         return cflags;
2166 }
2167
2168 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2169 {
2170         struct io_buffer *kbuf;
2171
2172         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2173         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2174 }
2175
2176 static inline bool io_run_task_work(void)
2177 {
2178         /*
2179          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2180          * not add work to such a task.
2181          */
2182         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2183                 return false;
2184         if (current->task_works) {
2185                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2186                 task_work_run();
2187                 return true;
2188         }
2189
2190         return false;
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Find and free completed poll iocbs
2195  */
2196 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2197                                struct list_head *done)
2198 {
2199         struct req_batch rb;
2200         struct io_kiocb *req;
2201
2202         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2203         smp_rmb();
2204
2205         io_init_req_batch(&rb);
2206         while (!list_empty(done)) {
2207                 int cflags = 0;
2208
2209                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2210                 list_del(&req->inflight_entry);
2211
2212                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2213                         req->iopoll_completed = 0;
2214                         if (io_rw_reissue(req))
2215                                 continue;
2216                 }
2217
2218                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2219                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2220
2221                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2222                 (*nr_events)++;
2223
2224                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2225                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2226         }
2227
2228         io_commit_cqring(ctx);
2229         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2230         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2231 }
2232
2233 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2234                         long min)
2235 {
2236         struct io_kiocb *req, *tmp;
2237         LIST_HEAD(done);
2238         bool spin;
2239         int ret;
2240
2241         /*
2242          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2243          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2244          */
2245         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2246
2247         ret = 0;
2248         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2249                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2250
2251                 /*
2252                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2253                  * If we find a request that requires polling, break out
2254                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2255                  */
2256                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2257                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2258                         continue;
2259                 }
2260                 if (!list_empty(&done))
2261                         break;
2262
2263                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2264                 if (ret < 0)
2265                         break;
2266
2267                 /* iopoll may have completed current req */
2268                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2269                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2270
2271                 if (ret && spin)
2272                         spin = false;
2273                 ret = 0;
2274         }
2275
2276         if (!list_empty(&done))
2277                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2278
2279         return ret;
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2284  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2285  * as a non-spinning completion check.
2286  */
2287 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2288                                 long min)
2289 {
2290         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2291                 int ret;
2292
2293                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2294                 if (ret < 0)
2295                         return ret;
2296                 if (*nr_events >= min)
2297                         return 0;
2298         }
2299
2300         return 1;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2305  * find and complete them.
2306  */
2307 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2308 {
2309         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2310                 return;
2311
2312         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2313         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2314                 unsigned int nr_events = 0;
2315
2316                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2317
2318                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2319                 if (nr_events == 0)
2320                         break;
2321                 /*
2322                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2323                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2324                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2325                  */
2326                 if (need_resched()) {
2327                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2328                         cond_resched();
2329                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2330                 }
2331         }
2332         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2333 }
2334
2335 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2336 {
2337         unsigned int nr_events = 0;
2338         int iters = 0, ret = 0;
2339
2340         /*
2341          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2342          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2343          * that got punted to a workqueue.
2344          */
2345         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2346         do {
2347                 /*
2348                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2349                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2350                  * already triggered a CQE (eg in error).
2351                  */
2352                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2353                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2354                 if (io_cqring_events(ctx))
2355                         break;
2356
2357                 /*
2358                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2359                  * application entering polling for a command before it gets
2360                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2361                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2362                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2363                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2364                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2365                  * very same mutex.
2366                  */
2367                 if (!(++iters & 7)) {
2368                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2369                         io_run_task_work();
2370                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2371                 }
2372
2373                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2374                 if (ret <= 0)
2375                         break;
2376                 ret = 0;
2377         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2378
2379         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2380         return ret;
2381 }
2382
2383 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2384 {
2385         /*
2386          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2387          * thread.
2388          */
2389         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2390                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2391
2392                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2393         }
2394         file_end_write(req->file);
2395 }
2396
2397 #ifdef CONFIG_BLOCK
2398 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2399 {
2400         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2401         int rw, ret;
2402         struct iov_iter iter;
2403
2404         /* already prepared */
2405         if (req->async_data)
2406                 return true;
2407
2408         switch (req->opcode) {
2409         case IORING_OP_READV:
2410         case IORING_OP_READ_FIXED:
2411         case IORING_OP_READ:
2412                 rw = READ;
2413                 break;
2414         case IORING_OP_WRITEV:
2415         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2416         case IORING_OP_WRITE:
2417                 rw = WRITE;
2418                 break;
2419         default:
2420                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2421                                 req->opcode);
2422                 return false;
2423         }
2424
2425         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2426         if (ret < 0)
2427                 return false;
2428         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2429 }
2430
2431 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2432 {
2433         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2434         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2435
2436         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2437                 return false;
2438         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2439             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2440                 return false;
2441         /*
2442          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2443          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2444          * -EAGAIN.
2445          */
2446         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2447                 return false;
2448         return true;
2449 }
2450 #endif
2451
2452 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2453 {
2454 #ifdef CONFIG_BLOCK
2455         if (!io_rw_should_reissue(req))
2456                 return false;
2457
2458         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2459
2460         if (io_resubmit_prep(req)) {
2461                 refcount_inc(&req->refs);
2462                 io_queue_async_work(req);
2463                 return true;
2464         }
2465         req_set_fail_links(req);
2466 #endif
2467         return false;
2468 }
2469
2470 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2471                              unsigned int issue_flags)
2472 {
2473         int cflags = 0;
2474
2475         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2476                 return;
2477         if (res != req->result)
2478                 req_set_fail_links(req);
2479
2480         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2481                 kiocb_end_write(req);
2482         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2483                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2484         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2485 }
2486
2487 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2488 {
2489         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2490
2491         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2492 }
2493
2494 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2495 {
2496         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2497
2498 #ifdef CONFIG_BLOCK
2499         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2500         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2501                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2502
2503                 if (rw)
2504                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2505                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2506                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2507                         res = -EIO;
2508         }
2509 #endif
2510
2511         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2512                 kiocb_end_write(req);
2513
2514         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2515                 req_set_fail_links(req);
2516
2517         WRITE_ONCE(req->result, res);
2518         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2519         smp_wmb();
2520         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2521 }
2522
2523 /*
2524  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2525  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2526  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2527  * accessing the kiocb cookie.
2528  */
2529 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2530 {
2531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2532
2533         /*
2534          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2535          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2536          * different devices.
2537          */
2538         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2539                 ctx->poll_multi_file = false;
2540         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2541                 struct io_kiocb *list_req;
2542
2543                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2544                                                 inflight_entry);
2545                 if (list_req->file != req->file)
2546                         ctx->poll_multi_file = true;
2547         }
2548
2549         /*
2550          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2551          * it to the front so we find it first.
2552          */
2553         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2554                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2555         else
2556                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2557
2558         /*
2559          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2560          * task context or in io worker task context. If current task context is
2561          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2562          */
2563         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2564             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2565                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2566 }
2567
2568 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2569 {
2570         if (state->file_refs) {
2571                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2572                 state->file_refs = 0;
2573         }
2574 }
2575
2576 /*
2577  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2578  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2579  * has more than one submission.
2580  */
2581 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2582 {
2583         if (!state)
2584                 return fget(fd);
2585
2586         if (state->file_refs) {
2587                 if (state->fd == fd) {
2588                         state->file_refs--;
2589                         return state->file;
2590                 }
2591                 io_state_file_put(state);
2592         }
2593         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2594         if (unlikely(!state->file))
2595                 return NULL;
2596
2597         state->fd = fd;
2598         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2599         return state->file;
2600 }
2601
2602 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2603 {
2604         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2605 }
2606
2607 /*
2608  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2609  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2610  * inline.
2611  */
2612 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2613 {
2614         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2615
2616         if (S_ISBLK(mode)) {
2617                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2618                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2619                         return true;
2620                 return false;
2621         }
2622         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2623                 return true;
2624         if (S_ISREG(mode)) {
2625                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2626                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2627                     file->f_op != &io_uring_fops)
2628                         return true;
2629                 return false;
2630         }
2631
2632         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2633         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2634                 return true;
2635
2636         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2637                 return false;
2638
2639         if (rw == READ)
2640                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2641
2642         return file->f_op->write_iter != NULL;
2643 }
2644
2645 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2646 {
2647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2648         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2649         struct file *file = req->file;
2650         unsigned ioprio;
2651         int ret;
2652
2653         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2654                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2655
2656         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2657         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2658                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2659                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2660         }
2661         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2662         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2663         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2664         if (unlikely(ret))
2665                 return ret;
2666
2667         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2668         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2669                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2670
2671         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2672         if (ioprio) {
2673                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2674                 if (ret)
2675                         return ret;
2676
2677                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2678         } else
2679                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2680
2681         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2682                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2683                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2684                         return -EOPNOTSUPP;
2685
2686                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2687                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2688                 req->iopoll_completed = 0;
2689         } else {
2690                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2691                         return -EINVAL;
2692                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2693         }
2694
2695         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2696         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2697         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2698         return 0;
2699 }
2700
2701 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2702 {
2703         switch (ret) {
2704         case -EIOCBQUEUED:
2705                 break;
2706         case -ERESTARTSYS:
2707         case -ERESTARTNOINTR:
2708         case -ERESTARTNOHAND:
2709         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2710                 /*
2711                  * We can't just restart the syscall, since previously
2712                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2713                  * IO with EINTR.
2714                  */
2715                 ret = -EINTR;
2716                 fallthrough;
2717         default:
2718                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2719         }
2720 }
2721
2722 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2723                        unsigned int issue_flags)
2724 {
2725         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2726         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2727
2728         /* add previously done IO, if any */
2729         if (io && io->bytes_done > 0) {
2730                 if (ret < 0)
2731                         ret = io->bytes_done;
2732                 else
2733                         ret += io->bytes_done;
2734         }
2735
2736         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2737                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2738         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2739                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2740         else
2741                 io_rw_done(kiocb, ret);
2742 }
2743
2744 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2745 {
2746         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2747         size_t len = req->rw.len;
2748         struct io_mapped_ubuf *imu;
2749         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2750         size_t offset;
2751         u64 buf_addr;
2752
2753         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2754                 return -EFAULT;
2755         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2756         imu = &ctx->user_bufs[index];
2757         buf_addr = req->rw.addr;
2758
2759         /* overflow */
2760         if (buf_addr + len < buf_addr)
2761                 return -EFAULT;
2762         /* not inside the mapped region */
2763         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2764                 return -EFAULT;
2765
2766         /*
2767          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2768          * and advance us to the beginning.
2769          */
2770         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2771         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2772
2773         if (offset) {
2774                 /*
2775                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2776                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2777                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2778                  * we know that:
2779                  *
2780                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2781                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2782                  *    first and last bvec
2783                  *
2784                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2785                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2786                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2787                  * since we can just skip the first segment, which may not
2788                  * be PAGE_SIZE aligned.
2789                  */
2790                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2791
2792                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2793                         iov_iter_advance(iter, offset);
2794                 } else {
2795                         unsigned long seg_skip;
2796
2797                         /* skip first vec */
2798                         offset -= bvec->bv_len;
2799                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2800
2801                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2802                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2803                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2804                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2805                 }
2806         }
2807
2808         return 0;
2809 }
2810
2811 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2812 {
2813         if (needs_lock)
2814                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2815 }
2816
2817 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2818 {
2819         /*
2820          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2821          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2822          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2823          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2824          */
2825         if (needs_lock)
2826                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2827 }
2828
2829 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2830                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2831                                           bool needs_lock)
2832 {
2833         struct io_buffer *head;
2834
2835         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2836                 return kbuf;
2837
2838         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2839
2840         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2841
2842         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2843         if (head) {
2844                 if (!list_empty(&head->list)) {
2845                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2846                                                         list);
2847                         list_del(&kbuf->list);
2848                 } else {
2849                         kbuf = head;
2850                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2851                 }
2852                 if (*len > kbuf->len)
2853                         *len = kbuf->len;
2854         } else {
2855                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2856         }
2857
2858         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2859
2860         return kbuf;
2861 }
2862
2863 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2864                                         bool needs_lock)
2865 {
2866         struct io_buffer *kbuf;
2867         u16 bgid;
2868
2869         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2870         bgid = req->buf_index;
2871         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2872         if (IS_ERR(kbuf))
2873                 return kbuf;
2874         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2875         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2876         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2877 }
2878
2879 #ifdef CONFIG_COMPAT
2880 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2881                                 bool needs_lock)
2882 {
2883         struct compat_iovec __user *uiov;
2884         compat_ssize_t clen;
2885         void __user *buf;
2886         ssize_t len;
2887
2888         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2889         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2890                 return -EFAULT;
2891         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2892                 return -EFAULT;
2893         if (clen < 0)
2894                 return -EINVAL;
2895
2896         len = clen;
2897         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2898         if (IS_ERR(buf))
2899                 return PTR_ERR(buf);
2900         iov[0].iov_base = buf;
2901         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2902         return 0;
2903 }
2904 #endif
2905
2906 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2907                                       bool needs_lock)
2908 {
2909         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2910         void __user *buf;
2911         ssize_t len;
2912
2913         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2914                 return -EFAULT;
2915
2916         len = iov[0].iov_len;
2917         if (len < 0)
2918                 return -EINVAL;
2919         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2920         if (IS_ERR(buf))
2921                 return PTR_ERR(buf);
2922         iov[0].iov_base = buf;
2923         iov[0].iov_len = len;
2924         return 0;
2925 }
2926
2927 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2928                                     bool needs_lock)
2929 {
2930         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2931                 struct io_buffer *kbuf;
2932
2933                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2934                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2935                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2936                 return 0;
2937         }
2938         if (req->rw.len != 1)
2939                 return -EINVAL;
2940
2941 #ifdef CONFIG_COMPAT
2942         if (req->ctx->compat)
2943                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2944 #endif
2945
2946         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2947 }
2948
2949 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2950                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2951 {
2952         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2953         size_t sqe_len = req->rw.len;
2954         u8 opcode = req->opcode;
2955         ssize_t ret;
2956
2957         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2958                 *iovec = NULL;
2959                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2960         }
2961
2962         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2963         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2964                 return -EINVAL;
2965
2966         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2967                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2968                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2969                         if (IS_ERR(buf))
2970                                 return PTR_ERR(buf);
2971                         req->rw.len = sqe_len;
2972                 }
2973
2974                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2975                 *iovec = NULL;
2976                 return ret;
2977         }
2978
2979         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2980                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2981                 if (!ret)
2982                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
2983                 *iovec = NULL;
2984                 return ret;
2985         }
2986
2987         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
2988                               req->ctx->compat);
2989 }
2990
2991 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2992 {
2993         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2994 }
2995
2996 /*
2997  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2998  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2999  */
3000 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3001 {
3002         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3003         struct file *file = req->file;
3004         ssize_t ret = 0;
3005
3006         /*
3007          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3008          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3009          * the kiocb to be handled from an async context.
3010          */
3011         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3012                 return -EOPNOTSUPP;
3013         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3014                 return -EAGAIN;
3015
3016         while (iov_iter_count(iter)) {
3017                 struct iovec iovec;
3018                 ssize_t nr;
3019
3020                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3021                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3022                 } else {
3023                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3024                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3025                 }
3026
3027                 if (rw == READ) {
3028                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3029                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3030                 } else {
3031                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3032                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3033                 }
3034
3035                 if (nr < 0) {
3036                         if (!ret)
3037                                 ret = nr;
3038                         break;
3039                 }
3040                 ret += nr;
3041                 if (nr != iovec.iov_len)
3042                         break;
3043                 req->rw.len -= nr;
3044                 req->rw.addr += nr;
3045                 iov_iter_advance(iter, nr);
3046         }
3047
3048         return ret;
3049 }
3050
3051 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3052                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3053 {
3054         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3055
3056         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3057         rw->free_iovec = iovec;
3058         rw->bytes_done = 0;
3059         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3060         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3061                 return;
3062         if (!iovec) {
3063                 unsigned iov_off = 0;
3064
3065                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3066                 if (iter->iov != fast_iov) {
3067                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3068                         rw->iter.iov += iov_off;
3069                 }
3070                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3071                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3072                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3073         } else {
3074                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3075         }
3076 }
3077
3078 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3079 {
3080         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3081         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3082         return req->async_data == NULL;
3083 }
3084
3085 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3086 {
3087         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3088                 return 0;
3089
3090         return  __io_alloc_async_data(req);
3091 }
3092
3093 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3094                              const struct iovec *fast_iov,
3095                              struct iov_iter *iter, bool force)
3096 {
3097         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3098                 return 0;
3099         if (!req->async_data) {
3100                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3101                         kfree(iovec);
3102                         return -ENOMEM;
3103                 }
3104
3105                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3106         }
3107         return 0;
3108 }
3109
3110 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3111 {
3112         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3113         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3114         int ret;
3115
3116         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3117         if (unlikely(ret < 0))
3118                 return ret;
3119
3120         iorw->bytes_done = 0;
3121         iorw->free_iovec = iov;
3122         if (iov)
3123                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3124         return 0;
3125 }
3126
3127 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3128 {
3129         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3130                 return -EBADF;
3131         return io_prep_rw(req, sqe);
3132 }
3133
3134 /*
3135  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3136  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3137  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3138  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3139  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3140  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3141  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3142  * slow path.
3143  */
3144 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3145                              int sync, void *arg)
3146 {
3147         struct wait_page_queue *wpq;
3148         struct io_kiocb *req = wait->private;
3149         struct wait_page_key *key = arg;
3150
3151         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3152
3153         if (!wake_page_match(wpq, key))
3154                 return 0;
3155
3156         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3157         list_del_init(&wait->entry);
3158
3159         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3160         refcount_inc(&req->refs);
3161         io_req_task_queue(req);
3162         return 1;
3163 }
3164
3165 /*
3166  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3167  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3168  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3169  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3170  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3171  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3172  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3173  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3174  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3175  * async worker threads for a blocking retry.
3176  */
3177 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3178 {
3179         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3180         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3181         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3182
3183         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3184         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3185                 return false;
3186
3187         /* Only for buffered IO */
3188         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3189                 return false;
3190
3191         /*
3192          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3193          * support callback based unlocks
3194          */
3195         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3196                 return false;
3197
3198         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3199         wait->wait.private = req;
3200         wait->wait.flags = 0;
3201         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3202         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3203         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3204         kiocb->ki_waitq = wait;
3205         return true;
3206 }
3207
3208 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3209 {
3210         if (req->file->f_op->read_iter)
3211                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3212         else if (req->file->f_op->read)
3213                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3214         else
3215                 return -EINVAL;
3216 }
3217
3218 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3219 {
3220         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3221         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3222         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3223         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3224         ssize_t io_size, ret, ret2;
3225         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3226
3227         if (rw) {
3228                 iter = &rw->iter;
3229                 iovec = NULL;
3230         } else {
3231                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3232                 if (ret < 0)
3233                         return ret;
3234         }
3235         io_size = iov_iter_count(iter);
3236         req->result = io_size;
3237
3238         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3239         if (!force_nonblock)
3240                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3241         else
3242                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3243
3244         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3245         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3246                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3247                 return ret ?: -EAGAIN;
3248         }
3249
3250         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3251         if (unlikely(ret)) {
3252                 kfree(iovec);
3253                 return ret;
3254         }
3255
3256         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3257
3258         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3259                 if (req->async_data)
3260                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3261                 goto out_free;
3262         } else if (ret == -EAGAIN) {
3263                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3264                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3265                         goto done;
3266                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3267                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3268                         goto done;
3269                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3270                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3271                 ret = 0;
3272         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3273                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3274                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3275                 goto done;
3276         }
3277
3278         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3279         if (ret2)
3280                 return ret2;
3281
3282         iovec = NULL;
3283         rw = req->async_data;
3284         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3285         iter = &rw->iter;
3286
3287         do {
3288                 io_size -= ret;
3289                 rw->bytes_done += ret;
3290                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3291                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3292                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3293                         return -EAGAIN;
3294                 }
3295
3296                 /*
3297                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3298                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3299                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3300                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3301                  */
3302                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3303                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3304                         return 0;
3305                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3306                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3307         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3308 done:
3309         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3310 out_free:
3311         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3312         if (iovec)
3313                 kfree(iovec);
3314         return 0;
3315 }
3316
3317 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3318 {
3319         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3320                 return -EBADF;
3321         return io_prep_rw(req, sqe);
3322 }
3323
3324 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3325 {
3326         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3327         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3328         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3329         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3330         ssize_t ret, ret2, io_size;
3331         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3332
3333         if (rw) {
3334                 iter = &rw->iter;
3335                 iovec = NULL;
3336         } else {
3337                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3338                 if (ret < 0)
3339                         return ret;
3340         }
3341         io_size = iov_iter_count(iter);
3342         req->result = io_size;
3343
3344         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3345         if (!force_nonblock)
3346                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3347         else
3348                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3349
3350         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3351         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3352                 goto copy_iov;
3353
3354         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3355         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3356             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3357                 goto copy_iov;
3358
3359         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3360         if (unlikely(ret))
3361                 goto out_free;
3362
3363         /*
3364          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3365          * which will be released by another thread in
3366          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3367          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3368          * we return to userspace.
3369          */
3370         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3371                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3372                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3373                                         SB_FREEZE_WRITE);
3374         }
3375         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3376
3377         if (req->file->f_op->write_iter)
3378                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3379         else if (req->file->f_op->write)
3380                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3381         else
3382                 ret2 = -EINVAL;
3383
3384         /*
3385          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3386          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3387          */
3388         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3389                 ret2 = -EAGAIN;
3390         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3391         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3392                 goto done;
3393         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3394                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3395         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3396                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3397                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3398                         goto copy_iov;
3399 done:
3400                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3401         } else {
3402 copy_iov:
3403                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3404                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3405                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3406                 return ret ?: -EAGAIN;
3407         }
3408 out_free:
3409         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3410         if (iovec)
3411                 kfree(iovec);
3412         return ret;
3413 }
3414
3415 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3416                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3417 {
3418         struct io_rename *ren = &req->rename;
3419         const char __user *oldf, *newf;
3420
3421         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3422                 return -EBADF;
3423
3424         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3425         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3426         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3427         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3428         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3429
3430         ren->oldpath = getname(oldf);
3431         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3432                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3433
3434         ren->newpath = getname(newf);
3435         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3436                 putname(ren->oldpath);
3437                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3438         }
3439
3440         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3441         return 0;
3442 }
3443
3444 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3445 {
3446         struct io_rename *ren = &req->rename;
3447         int ret;
3448
3449         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3450                 return -EAGAIN;
3451
3452         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3453                                 ren->newpath, ren->flags);
3454
3455         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3456         if (ret < 0)
3457                 req_set_fail_links(req);
3458         io_req_complete(req, ret);
3459         return 0;
3460 }
3461
3462 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3463                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3464 {
3465         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3466         const char __user *fname;
3467
3468         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3469                 return -EBADF;
3470
3471         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3472
3473         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3474         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3475                 return -EINVAL;
3476
3477         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3478         un->filename = getname(fname);
3479         if (IS_ERR(un->filename))
3480                 return PTR_ERR(un->filename);
3481
3482         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3483         return 0;
3484 }
3485
3486 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3487 {
3488         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3489         int ret;
3490
3491         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3492                 return -EAGAIN;
3493
3494         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3495                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3496         else
3497                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3498
3499         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3500         if (ret < 0)
3501                 req_set_fail_links(req);
3502         io_req_complete(req, ret);
3503         return 0;
3504 }
3505
3506 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3507                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3508 {
3509 #if defined(CONFIG_NET)
3510         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3511                 return -EINVAL;
3512         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3513             sqe->buf_index)
3514                 return -EINVAL;
3515
3516         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3517         return 0;
3518 #else
3519         return -EOPNOTSUPP;
3520 #endif
3521 }
3522
3523 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3524 {
3525 #if defined(CONFIG_NET)
3526         struct socket *sock;
3527         int ret;
3528
3529         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3530                 return -EAGAIN;
3531
3532         sock = sock_from_file(req->file);
3533         if (unlikely(!sock))
3534                 return -ENOTSOCK;
3535
3536         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3537         if (ret < 0)
3538                 req_set_fail_links(req);
3539         io_req_complete(req, ret);
3540         return 0;
3541 #else
3542         return -EOPNOTSUPP;
3543 #endif
3544 }
3545
3546 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3547                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3548 {
3549         struct io_splice* sp = &req->splice;
3550         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3551
3552         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3553                 return -EINVAL;
3554
3555         sp->file_in = NULL;
3556         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3557         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3558
3559         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3560                 return -EINVAL;
3561
3562         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3563                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3564         if (!sp->file_in)
3565                 return -EBADF;
3566         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3567
3568         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3569                 /*
3570                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3571                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3572                  */
3573                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3574         }
3575
3576         return 0;
3577 }
3578
3579 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3580                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3581 {
3582         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3583                 return -EINVAL;
3584         return __io_splice_prep(req, sqe);
3585 }
3586
3587 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3588 {
3589         struct io_splice *sp = &req->splice;
3590         struct file *in = sp->file_in;
3591         struct file *out = sp->file_out;
3592         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3593         long ret = 0;
3594
3595         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3596                 return -EAGAIN;
3597         if (sp->len)
3598                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3599
3600         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3601         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3602
3603         if (ret != sp->len)
3604                 req_set_fail_links(req);
3605         io_req_complete(req, ret);
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3610 {
3611         struct io_splice* sp = &req->splice;
3612
3613         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3614         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3615         return __io_splice_prep(req, sqe);
3616 }
3617
3618 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3619 {
3620         struct io_splice *sp = &req->splice;
3621         struct file *in = sp->file_in;
3622         struct file *out = sp->file_out;
3623         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3624         loff_t *poff_in, *poff_out;
3625         long ret = 0;
3626
3627         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3628                 return -EAGAIN;
3629
3630         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3631         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3632
3633         if (sp->len)
3634                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3635
3636         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3637         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3638
3639         if (ret != sp->len)
3640                 req_set_fail_links(req);
3641         io_req_complete(req, ret);
3642         return 0;
3643 }
3644
3645 /*
3646  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3647  */
3648 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3649 {
3650         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3651
3652         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3653                 return -EINVAL;
3654
3655         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3660 {
3661         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3662
3663         if (!req->file)
3664                 return -EBADF;
3665
3666         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3667                 return -EINVAL;
3668         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3669                 return -EINVAL;
3670
3671         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3672         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3673                 return -EINVAL;
3674
3675         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3676         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3677         return 0;
3678 }
3679
3680 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3681 {
3682         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3683         int ret;
3684
3685         /* fsync always requires a blocking context */
3686         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3687                 return -EAGAIN;
3688
3689         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3690                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3691                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3692         if (ret < 0)
3693                 req_set_fail_links(req);
3694         io_req_complete(req, ret);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3699                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3700 {
3701         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3702                 return -EINVAL;
3703         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3704                 return -EINVAL;
3705
3706         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3707         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3708         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3713 {
3714         int ret;
3715
3716         /* fallocate always requiring blocking context */
3717         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3718                 return -EAGAIN;
3719         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3720                                 req->sync.len);
3721         if (ret < 0)
3722                 req_set_fail_links(req);
3723         io_req_complete(req, ret);
3724         return 0;
3725 }
3726
3727 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         const char __user *fname;
3730         int ret;
3731
3732         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3733                 return -EINVAL;
3734         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3735                 return -EBADF;
3736
3737         /* open.how should be already initialised */
3738         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3739                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3740
3741         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3742         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3743         req->open.filename = getname(fname);
3744         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3745                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3746                 req->open.filename = NULL;
3747                 return ret;
3748         }
3749         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3750         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3755 {
3756         u64 flags, mode;
3757
3758         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3759                 return -EINVAL;
3760         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3761         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3762         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3763         return __io_openat_prep(req, sqe);
3764 }
3765
3766 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3767 {
3768         struct open_how __user *how;
3769         size_t len;
3770         int ret;
3771
3772         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3773                 return -EINVAL;
3774         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3775         len = READ_ONCE(sqe->len);
3776         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3777                 return -EINVAL;
3778
3779         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3780                                         len);
3781         if (ret)
3782                 return ret;
3783
3784         return __io_openat_prep(req, sqe);
3785 }
3786
3787 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3788 {
3789         struct open_flags op;
3790         struct file *file;
3791         bool nonblock_set;
3792         bool resolve_nonblock;
3793         int ret;
3794
3795         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3796         if (ret)
3797                 goto err;
3798         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3799         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3800         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3801                 /*
3802                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3803                  * it'll always -EAGAIN
3804                  */
3805                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3806                         return -EAGAIN;
3807                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3808                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3809         }
3810
3811         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3812         if (ret < 0)
3813                 goto err;
3814
3815         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3816         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3817         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3818             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3819                 /*
3820                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3821                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3822                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3823                  */
3824                 put_unused_fd(ret);
3825                 return -EAGAIN;
3826         }
3827
3828         if (IS_ERR(file)) {
3829                 put_unused_fd(ret);
3830                 ret = PTR_ERR(file);
3831         } else {
3832                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3833                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3834                 fsnotify_open(file);
3835                 fd_install(ret, file);
3836         }
3837 err:
3838         putname(req->open.filename);
3839         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3840         if (ret < 0)
3841                 req_set_fail_links(req);
3842         io_req_complete(req, ret);
3843         return 0;
3844 }
3845
3846 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3847 {
3848         return io_openat2(req, issue_flags);
3849 }
3850
3851 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3852                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3853 {
3854         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3855         u64 tmp;
3856
3857         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3858                 return -EINVAL;
3859
3860         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3861         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3862                 return -EINVAL;
3863
3864         memset(p, 0, sizeof(*p));
3865         p->nbufs = tmp;
3866         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3871                                int bgid, unsigned nbufs)
3872 {
3873         unsigned i = 0;
3874
3875         /* shouldn't happen */
3876         if (!nbufs)
3877                 return 0;
3878
3879         /* the head kbuf is the list itself */
3880         while (!list_empty(&buf->list)) {
3881                 struct io_buffer *nxt;
3882
3883                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3884                 list_del(&nxt->list);
3885                 kfree(nxt);
3886                 if (++i == nbufs)
3887                         return i;
3888         }
3889         i++;
3890         kfree(buf);
3891         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3892
3893         return i;
3894 }
3895
3896 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3897 {
3898         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3900         struct io_buffer *head;
3901         int ret = 0;
3902         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3903
3904         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3905
3906         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3907
3908         ret = -ENOENT;
3909         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3910         if (head)
3911                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3912         if (ret < 0)
3913                 req_set_fail_links(req);
3914
3915         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3916         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3917                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3918                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3919         } else {
3920                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3921                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3922         }
3923         return 0;
3924 }
3925
3926 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3927                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3928 {
3929         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3930         u64 tmp;
3931
3932         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3933                 return -EINVAL;
3934
3935         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3936         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3937                 return -E2BIG;
3938         p->nbufs = tmp;
3939         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3940         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3941
3942         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3943                 return -EFAULT;
3944
3945         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3946         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3947         if (tmp > USHRT_MAX)
3948                 return -E2BIG;
3949         p->bid = tmp;
3950         return 0;
3951 }
3952
3953 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3954 {
3955         struct io_buffer *buf;
3956         u64 addr = pbuf->addr;
3957         int i, bid = pbuf->bid;
3958
3959         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3960                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3961                 if (!buf)
3962                         break;
3963
3964                 buf->addr = addr;
3965                 buf->len = pbuf->len;
3966                 buf->bid = bid;
3967                 addr += pbuf->len;
3968                 bid++;
3969                 if (!*head) {
3970                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3971                         *head = buf;
3972                 } else {
3973                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3974                 }
3975         }
3976
3977         return i ? i : -ENOMEM;
3978 }
3979
3980 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3981 {
3982         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3984         struct io_buffer *head, *list;
3985         int ret = 0;
3986         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3987
3988         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3989
3990         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3991
3992         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3993
3994         ret = io_add_buffers(p, &head);
3995         if (ret < 0)
3996                 goto out;
3997
3998         if (!list) {
3999                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4000                                         GFP_KERNEL);
4001                 if (ret < 0) {
4002                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4003                         goto out;
4004                 }
4005         }
4006 out:
4007         if (ret < 0)
4008                 req_set_fail_links(req);
4009
4010         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4011         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4012                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4013                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4014         } else {
4015                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4016                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4017         }
4018         return 0;
4019 }
4020
4021 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4022                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4023 {
4024 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4025         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4026                 return -EINVAL;
4027         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4028                 return -EINVAL;
4029
4030         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4031         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4032         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4033
4034         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4035                 struct epoll_event __user *ev;
4036
4037                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4038                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4039                         return -EFAULT;
4040         }
4041
4042         return 0;
4043 #else
4044         return -EOPNOTSUPP;
4045 #endif
4046 }
4047
4048 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4049 {
4050 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4051         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4052         int ret;
4053         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4054
4055         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4056         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4057                 return -EAGAIN;
4058
4059         if (ret < 0)
4060                 req_set_fail_links(req);
4061         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4062         return 0;
4063 #else
4064         return -EOPNOTSUPP;
4065 #endif
4066 }
4067
4068 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4069 {
4070 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4071         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4072                 return -EINVAL;
4073         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4074                 return -EINVAL;
4075
4076         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4077         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4078         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4079         return 0;
4080 #else
4081         return -EOPNOTSUPP;
4082 #endif
4083 }
4084
4085 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4086 {
4087 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4088         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4089         int ret;
4090
4091         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4092                 return -EAGAIN;
4093
4094         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4095         if (ret < 0)
4096                 req_set_fail_links(req);
4097         io_req_complete(req, ret);
4098         return 0;
4099 #else
4100         return -EOPNOTSUPP;
4101 #endif
4102 }
4103
4104 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4105 {
4106         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4107                 return -EINVAL;
4108         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4109                 return -EINVAL;
4110
4111         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4112         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4113         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4114         return 0;
4115 }
4116
4117 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4118 {
4119         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4120         int ret;
4121
4122         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4123                 switch (fa->advice) {
4124                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4125                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4126                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4127                         break;
4128                 default:
4129                         return -EAGAIN;
4130                 }
4131         }
4132
4133         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4134         if (ret < 0)
4135                 req_set_fail_links(req);
4136         io_req_complete(req, ret);
4137         return 0;
4138 }
4139
4140 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4141 {
4142         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4143                 return -EINVAL;
4144         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4145                 return -EINVAL;
4146         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4147                 return -EBADF;
4148
4149         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4150         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4151         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4152         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4153         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4154
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4159 {
4160         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4161         int ret;
4162
4163         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4164                 /* only need file table for an actual valid fd */
4165                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4166                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4167                 return -EAGAIN;
4168         }
4169
4170         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4171                        ctx->buffer);
4172
4173         if (ret < 0)
4174                 req_set_fail_links(req);
4175         io_req_complete(req, ret);
4176         return 0;
4177 }
4178
4179 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4180 {
4181         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4182                 return -EINVAL;
4183         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4184             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4185                 return -EINVAL;
4186         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4187                 return -EBADF;
4188
4189         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4190         return 0;
4191 }
4192
4193 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4194 {
4195         struct files_struct *files = current->files;
4196         struct io_close *close = &req->close;
4197         struct fdtable *fdt;
4198         struct file *file;
4199         int ret;
4200
4201         file = NULL;
4202         ret = -EBADF;
4203         spin_lock(&files->file_lock);
4204         fdt = files_fdtable(files);
4205         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4206                 spin_unlock(&files->file_lock);
4207                 goto err;
4208         }
4209         file = fdt->fd[close->fd];
4210         if (!file) {
4211                 spin_unlock(&files->file_lock);
4212                 goto err;
4213         }
4214
4215         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4216                 spin_unlock(&files->file_lock);
4217                 file = NULL;
4218                 goto err;
4219         }
4220
4221         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4222         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4223                 spin_unlock(&files->file_lock);
4224                 return -EAGAIN;
4225         }
4226
4227         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4228         spin_unlock(&files->file_lock);
4229         if (ret < 0) {
4230                 if (ret == -ENOENT)
4231                         ret = -EBADF;
4232                 goto err;
4233         }
4234
4235         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4236         ret = filp_close(file, current->files);
4237 err:
4238         if (ret < 0)
4239                 req_set_fail_links(req);
4240         if (file)
4241                 fput(file);
4242         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4243         return 0;
4244 }
4245
4246 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4247 {
4248         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4249
4250         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4251                 return -EINVAL;
4252         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4253                 return -EINVAL;
4254
4255         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4256         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4257         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4262 {
4263         int ret;
4264
4265         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4266         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4267                 return -EAGAIN;
4268
4269         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4270                                 req->sync.flags);
4271         if (ret < 0)
4272                 req_set_fail_links(req);
4273         io_req_complete(req, ret);
4274         return 0;
4275 }
4276
4277 #if defined(CONFIG_NET)
4278 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4279                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4280 {
4281         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4282
4283         if (async_msg)
4284                 return -EAGAIN;
4285         if (io_alloc_async_data(req)) {
4286                 kfree(kmsg->free_iov);
4287                 return -ENOMEM;
4288         }
4289         async_msg = req->async_data;
4290         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4291         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4292         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4293         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4294         if (!async_msg->free_iov)
4295                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4296
4297         return -EAGAIN;
4298 }
4299
4300 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4301                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4302 {
4303         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4304         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4305         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4306                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4307 }
4308
4309 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4310 {
4311         int ret;
4312
4313         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4314                 return 0;
4315         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4316         if (!ret)
4317                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4318         return ret;
4319 }
4320
4321 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4322 {
4323         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4324
4325         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4326                 return -EINVAL;
4327
4328         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4329         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4330         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4331
4332 #ifdef CONFIG_COMPAT
4333         if (req->ctx->compat)
4334                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4335 #endif
4336         return 0;
4337 }
4338
4339 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4340 {
4341         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4342         struct socket *sock;
4343         unsigned flags;
4344         int ret;
4345
4346         sock = sock_from_file(req->file);
4347         if (unlikely(!sock))
4348                 return -ENOTSOCK;
4349
4350         kmsg = req->async_data;
4351         if (!kmsg) {
4352                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4353                 if (ret)
4354                         return ret;
4355                 kmsg = &iomsg;
4356         }
4357
4358         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4359         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4360                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4361         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4362                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4363
4364         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4365         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4366                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4367         if (ret == -ERESTARTSYS)
4368                 ret = -EINTR;
4369
4370         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4371         if (kmsg->free_iov)
4372                 kfree(kmsg->free_iov);
4373         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4374         if (ret < 0)
4375                 req_set_fail_links(req);
4376         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4377         return 0;
4378 }
4379
4380 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4381 {
4382         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4383         struct msghdr msg;
4384         struct iovec iov;
4385         struct socket *sock;
4386         unsigned flags;
4387         int ret;
4388
4389         sock = sock_from_file(req->file);
4390         if (unlikely(!sock))
4391                 return -ENOTSOCK;
4392
4393         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4394         if (unlikely(ret))
4395                 return ret;
4396
4397         msg.msg_name = NULL;
4398         msg.msg_control = NULL;
4399         msg.msg_controllen = 0;
4400         msg.msg_namelen = 0;
4401
4402         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4403         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4404                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4405         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4406                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4407
4408         msg.msg_flags = flags;
4409         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4410         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4411                 return -EAGAIN;
4412         if (ret == -ERESTARTSYS)
4413                 ret = -EINTR;
4414
4415         if (ret < 0)
4416                 req_set_fail_links(req);
4417         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4422                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4423 {
4424         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4425         struct iovec __user *uiov;
4426         size_t iov_len;
4427         int ret;
4428
4429         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4430                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4431         if (ret)
4432                 return ret;
4433
4434         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4435                 if (iov_len > 1)
4436                         return -EINVAL;
4437                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4438                         return -EFAULT;
4439                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4440                 iomsg->free_iov = NULL;
4441         } else {
4442                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4443                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4444                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4445                                      false);
4446                 if (ret > 0)
4447                         ret = 0;
4448         }
4449
4450         return ret;
4451 }
4452
4453 #ifdef CONFIG_COMPAT
4454 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4455                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4456 {
4457         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4458         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4459         struct compat_iovec __user *uiov;
4460         compat_uptr_t ptr;
4461         compat_size_t len;
4462         int ret;
4463
4464         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4465         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4466                                         &ptr, &len);
4467         if (ret)
4468                 return ret;
4469
4470         uiov = compat_ptr(ptr);
4471         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4472                 compat_ssize_t clen;
4473
4474                 if (len > 1)
4475                         return -EINVAL;
4476                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4477                         return -EFAULT;
4478                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4479                         return -EFAULT;
4480                 if (clen < 0)
4481                         return -EINVAL;
4482                 sr->len = clen;
4483                 iomsg->free_iov = NULL;
4484         } else {
4485                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4486                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4487                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4488                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4489                 if (ret < 0)
4490                         return ret;
4491         }
4492
4493         return 0;
4494 }
4495 #endif
4496
4497 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4498                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4499 {
4500         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4501
4502 #ifdef CONFIG_COMPAT
4503         if (req->ctx->compat)
4504                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4505 #endif
4506
4507         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4508 }
4509
4510 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4511                                                bool needs_lock)
4512 {
4513         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4514         struct io_buffer *kbuf;
4515
4516         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4517         if (IS_ERR(kbuf))
4518                 return kbuf;
4519
4520         sr->kbuf = kbuf;
4521         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4522         return kbuf;
4523 }
4524
4525 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4526 {
4527         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4528 }
4529
4530 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4531 {
4532         int ret;
4533
4534         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4535                 return 0;
4536         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4537         if (!ret)
4538                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4539         return ret;
4540 }
4541
4542 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4543 {
4544         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4545
4546         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4547                 return -EINVAL;
4548
4549         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4550         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4551         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4552         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4553
4554 #ifdef CONFIG_COMPAT
4555         if (req->ctx->compat)
4556                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4557 #endif
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4562 {
4563         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4564         struct socket *sock;
4565         struct io_buffer *kbuf;
4566         unsigned flags;
4567         int ret, cflags = 0;
4568         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4569
4570         sock = sock_from_file(req->file);
4571         if (unlikely(!sock))
4572                 return -ENOTSOCK;
4573
4574         kmsg = req->async_data;
4575         if (!kmsg) {
4576                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4577                 if (ret)
4578                         return ret;
4579                 kmsg = &iomsg;
4580         }
4581
4582         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4583                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4584                 if (IS_ERR(kbuf))
4585                         return PTR_ERR(kbuf);
4586                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4587                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4588                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4589                                 1, req->sr_msg.len);
4590         }
4591
4592         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4593         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4594                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4595         else if (force_nonblock)
4596                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4597
4598         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4599                                         kmsg->uaddr, flags);
4600         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4601                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4602         if (ret == -ERESTARTSYS)
4603                 ret = -EINTR;
4604
4605         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4606                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4607         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4608         if (kmsg->free_iov)
4609                 kfree(kmsg->free_iov);
4610         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4611         if (ret < 0)
4612                 req_set_fail_links(req);
4613         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4614         return 0;
4615 }
4616
4617 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4618 {
4619         struct io_buffer *kbuf;
4620         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4621         struct msghdr msg;
4622         void __user *buf = sr->buf;
4623         struct socket *sock;
4624         struct iovec iov;
4625         unsigned flags;
4626         int ret, cflags = 0;
4627         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4628
4629         sock = sock_from_file(req->file);
4630         if (unlikely(!sock))
4631                 return -ENOTSOCK;
4632
4633         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4634                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4635                 if (IS_ERR(kbuf))
4636                         return PTR_ERR(kbuf);
4637                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4638         }
4639
4640         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4641         if (unlikely(ret))
4642                 goto out_free;
4643
4644         msg.msg_name = NULL;
4645         msg.msg_control = NULL;
4646         msg.msg_controllen = 0;
4647         msg.msg_namelen = 0;
4648         msg.msg_iocb = NULL;
4649         msg.msg_flags = 0;
4650
4651         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4652         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4653                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4654         else if (force_nonblock)
4655                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4656
4657         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4658         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4659                 return -EAGAIN;
4660         if (ret == -ERESTARTSYS)
4661                 ret = -EINTR;
4662 out_free:
4663         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4664                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4665         if (ret < 0)
4666                 req_set_fail_links(req);
4667         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4672 {
4673         struct io_accept *accept = &req->accept;
4674
4675         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4676                 return -EINVAL;
4677         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4678                 return -EINVAL;
4679
4680         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4681         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4682         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4683         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4688 {
4689         struct io_accept *accept = &req->accept;
4690         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4691         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4692         int ret;
4693
4694         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4695                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4696
4697         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4698                                         accept->addr_len, accept->flags,
4699                                         accept->nofile);
4700         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4701                 return -EAGAIN;
4702         if (ret < 0) {
4703                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4704                         ret = -EINTR;
4705                 req_set_fail_links(req);
4706         }
4707         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4712 {
4713         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4714         struct io_connect *conn = &req->connect;
4715
4716         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4717 }
4718
4719 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4720 {
4721         struct io_connect *conn = &req->connect;
4722
4723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4724                 return -EINVAL;
4725         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4726                 return -EINVAL;
4727
4728         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4729         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4734 {
4735         struct io_async_connect __io, *io;
4736         unsigned file_flags;
4737         int ret;
4738         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4739
4740         if (req->async_data) {
4741                 io = req->async_data;
4742         } else {
4743                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4744                                                 req->connect.addr_len,
4745                                                 &__io.address);
4746                 if (ret)
4747                         goto out;
4748                 io = &__io;
4749         }
4750
4751         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4752
4753         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4754                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4755         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4756                 if (req->async_data)
4757                         return -EAGAIN;
4758                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4759                         ret = -ENOMEM;
4760                         goto out;
4761                 }
4762                 io = req->async_data;
4763                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4764                 return -EAGAIN;
4765         }
4766         if (ret == -ERESTARTSYS)
4767                 ret = -EINTR;
4768 out:
4769         if (ret < 0)
4770                 req_set_fail_links(req);
4771         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4772         return 0;
4773 }
4774 #else /* !CONFIG_NET */
4775 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4776 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4777 {                                                                       \
4778         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4779 }
4780
4781 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4782 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4783 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4784 {                                                                       \
4785         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4786 }                                                                       \
4787
4788 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4789 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4790 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4791 {                                                                       \
4792         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4793 }
4794
4795 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4796 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4797 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4798 IO_NETOP_PREP(accept);
4799 IO_NETOP_FN(send);
4800 IO_NETOP_FN(recv);
4801 #endif /* CONFIG_NET */
4802
4803 struct io_poll_table {
4804         struct poll_table_struct pt;
4805         struct io_kiocb *req;
4806         int error;
4807 };
4808
4809 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4810                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4811 {
4812         int ret;
4813
4814         /* for instances that support it check for an event match first: */
4815         if (mask && !(mask & poll->events))
4816                 return 0;
4817
4818         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4819
4820         list_del_init(&poll->wait.entry);
4821
4822         req->result = mask;
4823         req->task_work.func = func;
4824         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4825
4826         /*
4827          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4828          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4829          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4830          * have the needed state needed for it anyway.
4831          */
4832         ret = io_req_task_work_add(req);
4833         if (unlikely(ret)) {
4834                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4835                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4836         }
4837         return 1;
4838 }
4839
4840 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4841         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4842 {
4843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4844
4845         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4846                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4847
4848                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4849         }
4850
4851         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4852         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4853                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4854                 return true;
4855         }
4856
4857         return false;
4858 }
4859
4860 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4861 {
4862         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4863         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4864                 return req->async_data;
4865         return req->apoll->double_poll;
4866 }
4867
4868 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4869 {
4870         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4871                 return &req->poll;
4872         return &req->apoll->poll;
4873 }
4874
4875 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4876 {
4877         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4878
4879         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4880
4881         if (poll && poll->head) {
4882                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4883
4884                 spin_lock(&head->lock);
4885                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4886                 if (poll->wait.private)
4887                         refcount_dec(&req->refs);
4888                 poll->head = NULL;
4889                 spin_unlock(&head->lock);
4890         }
4891 }
4892
4893 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4894 {
4895         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4896
4897         io_poll_remove_double(req);
4898         req->poll.done = true;
4899         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4900         io_commit_cqring(ctx);
4901 }
4902
4903 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4904 {
4905         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4907         struct io_kiocb *nxt;
4908
4909         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4910                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4911         } else {
4912                 hash_del(&req->hash_node);
4913                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4914                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4915
4916                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4917                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4918                 if (nxt)
4919                         __io_req_task_submit(nxt);
4920         }
4921
4922         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4923 }
4924
4925 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4926                                int sync, void *key)
4927 {
4928         struct io_kiocb *req = wait->private;
4929         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4930         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4931
4932         /* for instances that support it check for an event match first: */
4933         if (mask && !(mask & poll->events))
4934                 return 0;
4935
4936         list_del_init(&wait->entry);
4937
4938         if (poll && poll->head) {
4939                 bool done;
4940
4941                 spin_lock(&poll->head->lock);
4942                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4943                 if (!done)
4944                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4945                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4946                 wait->private = NULL;
4947                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4948                 if (!done) {
4949                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4950                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4951                 }
4952         }
4953         refcount_dec(&req->refs);
4954         return 1;
4955 }
4956
4957 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4958                               wait_queue_func_t wake_func)
4959 {
4960         poll->head = NULL;
4961         poll->done = false;
4962         poll->canceled = false;
4963         poll->events = events;
4964         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4965         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4966 }
4967
4968 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4969                             struct wait_queue_head *head,
4970                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4971 {
4972         struct io_kiocb *req = pt->req;
4973
4974         /*
4975          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4976          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4977          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4978          */
4979         if (unlikely(poll->head)) {
4980                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4981
4982                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4983                 if (*poll_ptr) {
4984                         pt->error = -EINVAL;
4985                         return;
4986                 }
4987                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
4988                 if (poll->head == head)
4989                         return;
4990                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4991                 if (!poll) {
4992                         pt->error = -ENOMEM;
4993                         return;
4994                 }
4995                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
4996                 refcount_inc(&req->refs);
4997                 poll->wait.private = req;
4998                 *poll_ptr = poll;
4999         }
5000
5001         pt->error = 0;
5002         poll->head = head;
5003
5004         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5005                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5006         else
5007                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5008 }
5009
5010 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5011                                struct poll_table_struct *p)
5012 {
5013         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5014         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5015
5016         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5017 }
5018
5019 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5020 {
5021         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5022         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5024
5025         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5026
5027         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5028                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5029                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5030                 return;
5031         }
5032
5033         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5034         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5035                 hash_del(&req->hash_node);
5036
5037         io_poll_remove_double(req);
5038         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5039
5040         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5041                 __io_req_task_submit(req);
5042         else
5043                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5044
5045         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5046         kfree(apoll->double_poll);
5047         kfree(apoll);
5048 }
5049
5050 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5051                         void *key)
5052 {
5053         struct io_kiocb *req = wait->private;
5054         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5055
5056         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5057                                         key_to_poll(key));
5058
5059         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5060 }
5061
5062 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5063 {
5064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5065         struct hlist_head *list;
5066
5067         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5068         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5069 }
5070
5071 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5072                                       struct io_poll_iocb *poll,
5073                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5074                                       wait_queue_func_t wake_func)
5075         __acquires(&ctx->completion_lock)
5076 {
5077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5078         bool cancel = false;
5079
5080         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5081         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5082         poll->file = req->file;
5083         poll->wait.private = req;
5084
5085         ipt->pt._key = mask;
5086         ipt->req = req;
5087         ipt->error = -EINVAL;
5088
5089         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5090
5091         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5092         if (likely(poll->head)) {
5093                 spin_lock(&poll->head->lock);
5094                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5095                         if (ipt->error)
5096                                 cancel = true;
5097                         ipt->error = 0;
5098                         mask = 0;
5099                 }
5100                 if (mask || ipt->error)
5101                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5102                 else if (cancel)
5103                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5104                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5105                         io_poll_req_insert(req);
5106                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5107         }
5108
5109         return mask;
5110 }
5111
5112 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5113 {
5114         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5116         struct async_poll *apoll;
5117         struct io_poll_table ipt;
5118         __poll_t mask, ret;
5119         int rw;
5120
5121         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5122                 return false;
5123         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5124                 return false;
5125         if (def->pollin)
5126                 rw = READ;
5127         else if (def->pollout)
5128                 rw = WRITE;
5129         else
5130                 return false;
5131         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5132         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5133                 return false;
5134
5135         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5136         if (unlikely(!apoll))
5137                 return false;
5138         apoll->double_poll = NULL;
5139
5140         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5141         req->apoll = apoll;
5142
5143         mask = 0;
5144         if (def->pollin)
5145                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5146         if (def->pollout)
5147                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5148
5149         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5150         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5151             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5152                 mask &= ~POLLIN;
5153
5154         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5155
5156         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5157
5158         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5159                                         io_async_wake);
5160         if (ret || ipt.error) {
5161                 io_poll_remove_double(req);
5162                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5163                 kfree(apoll->double_poll);
5164                 kfree(apoll);
5165                 return false;
5166         }
5167         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5168         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5169                                         apoll->poll.events);
5170         return true;
5171 }
5172
5173 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5174                                  struct io_poll_iocb *poll)
5175 {
5176         bool do_complete = false;
5177
5178         spin_lock(&poll->head->lock);
5179         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5180         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5181                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5182                 do_complete = true;
5183         }
5184         spin_unlock(&poll->head->lock);
5185         hash_del(&req->hash_node);
5186         return do_complete;
5187 }
5188
5189 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5190 {
5191         bool do_complete;
5192
5193         io_poll_remove_double(req);
5194
5195         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5196                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5197         } else {
5198                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5199
5200                 /* non-poll requests have submit ref still */
5201                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5202                 if (do_complete) {
5203                         io_put_req(req);
5204                         kfree(apoll->double_poll);
5205                         kfree(apoll);
5206                 }
5207         }
5208
5209         if (do_complete) {
5210                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5211                 io_commit_cqring(req->ctx);
5212                 req_set_fail_links(req);
5213                 io_put_req_deferred(req, 1);
5214         }
5215
5216         return do_complete;
5217 }
5218
5219 /*
5220  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5221  */
5222 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5223                                struct files_struct *files)
5224 {
5225         struct hlist_node *tmp;
5226         struct io_kiocb *req;
5227         int posted = 0, i;
5228
5229         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5230         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5231                 struct hlist_head *list;
5232
5233                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5234                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5235                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5236                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5237                 }
5238         }
5239         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5240
5241         if (posted)
5242                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5243
5244         return posted != 0;
5245 }
5246
5247 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5248 {
5249         struct hlist_head *list;
5250         struct io_kiocb *req;
5251
5252         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5253         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5254                 if (sqe_addr != req->user_data)
5255                         continue;
5256                 if (io_poll_remove_one(req))
5257                         return 0;
5258                 return -EALREADY;
5259         }
5260
5261         return -ENOENT;
5262 }
5263
5264 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5265                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5266 {
5267         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5268                 return -EINVAL;
5269         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5270             sqe->poll_events)
5271                 return -EINVAL;
5272
5273         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5274         return 0;
5275 }
5276
5277 /*
5278  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5279  * and remove it if found.
5280  */
5281 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5282 {
5283         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5284         int ret;
5285
5286         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5287         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5288         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5289
5290         if (ret < 0)
5291                 req_set_fail_links(req);
5292         io_req_complete(req, ret);
5293         return 0;
5294 }
5295
5296 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5297                         void *key)
5298 {
5299         struct io_kiocb *req = wait->private;
5300         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5301
5302         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5303 }
5304
5305 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5306                                struct poll_table_struct *p)
5307 {
5308         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5309
5310         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5311 }
5312
5313 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5314 {
5315         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5316         u32 events;
5317
5318         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5319                 return -EINVAL;
5320         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5321                 return -EINVAL;
5322
5323         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5324 #ifdef __BIG_ENDIAN
5325         events = swahw32(events);
5326 #endif
5327         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5328                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5329         return 0;
5330 }
5331
5332 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5333 {
5334         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5335         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5336         struct io_poll_table ipt;
5337         __poll_t mask;
5338
5339         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5340
5341         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5342                                         io_poll_wake);
5343
5344         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5345                 ipt.error = 0;
5346                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5347         }
5348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5349
5350         if (mask) {
5351                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5352                 io_put_req(req);
5353         }
5354         return ipt.error;
5355 }
5356
5357 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5358 {
5359         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5360                                                 struct io_timeout_data, timer);
5361         struct io_kiocb *req = data->req;
5362         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5363         unsigned long flags;
5364
5365         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5366         list_del_init(&req->timeout.list);
5367         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5368                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5369
5370         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5371         io_commit_cqring(ctx);
5372         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5373
5374         io_cqring_ev_posted(ctx);
5375         req_set_fail_links(req);
5376         io_put_req(req);
5377         return HRTIMER_NORESTART;
5378 }
5379
5380 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5381                                            __u64 user_data)
5382 {
5383         struct io_timeout_data *io;
5384         struct io_kiocb *req;
5385         int ret = -ENOENT;
5386
5387         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5388                 if (user_data == req->user_data) {
5389                         ret = 0;
5390                         break;
5391                 }
5392         }
5393
5394         if (ret == -ENOENT)
5395                 return ERR_PTR(ret);
5396
5397         io = req->async_data;
5398         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5399         if (ret == -1)
5400                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5401         list_del_init(&req->timeout.list);
5402         return req;
5403 }
5404
5405 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5406 {
5407         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5408
5409         if (IS_ERR(req))
5410                 return PTR_ERR(req);
5411
5412         req_set_fail_links(req);
5413         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5414         io_put_req_deferred(req, 1);
5415         return 0;
5416 }
5417
5418 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5419                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5420 {
5421         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5422         struct io_timeout_data *data;
5423
5424         if (IS_ERR(req))
5425                 return PTR_ERR(req);
5426
5427         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5428         data = req->async_data;
5429         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5430         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5431         data->timer.function = io_timeout_fn;
5432         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5433         return 0;
5434 }
5435
5436 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5437                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5438 {
5439         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5440
5441         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5442                 return -EINVAL;
5443         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5444                 return -EINVAL;
5445         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5446                 return -EINVAL;
5447
5448         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5449         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5450         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5451                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5452                         return -EINVAL;
5453                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5454                         return -EFAULT;
5455         } else if (tr->flags) {
5456                 /* timeout removal doesn't support flags */
5457                 return -EINVAL;
5458         }
5459
5460         return 0;
5461 }
5462
5463 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5464 {
5465         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5466                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5467 }
5468
5469 /*
5470  * Remove or update an existing timeout command
5471  */
5472 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5473 {
5474         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5475         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5476         int ret;
5477
5478         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5479         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5480                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5481         else
5482                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5483                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5484
5485         io_cqring_fill_event(req, ret);
5486         io_commit_cqring(ctx);
5487         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5488         io_cqring_ev_posted(ctx);
5489         if (ret < 0)
5490                 req_set_fail_links(req);
5491         io_put_req(req);
5492         return 0;
5493 }
5494
5495 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5496                            bool is_timeout_link)
5497 {
5498         struct io_timeout_data *data;
5499         unsigned flags;
5500         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5501
5502         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5503                 return -EINVAL;
5504         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5505                 return -EINVAL;
5506         if (off && is_timeout_link)
5507                 return -EINVAL;
5508         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5509         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5510                 return -EINVAL;
5511
5512         req->timeout.off = off;
5513
5514         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5515                 return -ENOMEM;
5516
5517         data = req->async_data;
5518         data->req = req;
5519
5520         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5521                 return -EFAULT;
5522
5523         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5524         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5525         io_req_track_inflight(req);
5526         return 0;
5527 }
5528
5529 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5530 {
5531         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5532         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5533         struct list_head *entry;
5534         u32 tail, off = req->timeout.off;
5535
5536         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5537
5538         /*
5539          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5540          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5541          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5542          */
5543         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5544                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5545                 goto add;
5546         }
5547
5548         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5549         req->timeout.target_seq = tail + off;
5550
5551         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5552          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5553          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5554          */
5555         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5556
5557         /*
5558          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5559          * the one we need first.
5560          */
5561         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5562                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5563                                                   timeout.list);
5564
5565                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5566                         continue;
5567                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5568                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5569                         break;
5570         }
5571 add:
5572         list_add(&req->timeout.list, entry);
5573         data->timer.function = io_timeout_fn;
5574         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5575         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5576         return 0;
5577 }
5578
5579 struct io_cancel_data {
5580         struct io_ring_ctx *ctx;
5581         u64 user_data;
5582 };
5583
5584 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5585 {
5586         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5587         struct io_cancel_data *cd = data;
5588
5589         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5590 }
5591
5592 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5593                                struct io_ring_ctx *ctx)
5594 {
5595         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5596         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5597         int ret = 0;
5598
5599         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5600                 return -ENOENT;
5601
5602         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5603         switch (cancel_ret) {
5604         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5605                 ret = 0;
5606                 break;
5607         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5608                 ret = -EALREADY;
5609                 break;
5610         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5611                 ret = -ENOENT;
5612                 break;
5613         }
5614
5615         return ret;
5616 }
5617
5618 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5619                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5620                                      int success_ret)
5621 {
5622         unsigned long flags;
5623         int ret;
5624
5625         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5626         if (ret != -ENOENT) {
5627                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5628                 goto done;
5629         }
5630
5631         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5632         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5633         if (ret != -ENOENT)
5634                 goto done;
5635         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5636 done:
5637         if (!ret)
5638                 ret = success_ret;
5639         io_cqring_fill_event(req, ret);
5640         io_commit_cqring(ctx);
5641         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5642         io_cqring_ev_posted(ctx);
5643
5644         if (ret < 0)
5645                 req_set_fail_links(req);
5646         io_put_req(req);
5647 }
5648
5649 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5650                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5651 {
5652         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5653                 return -EINVAL;
5654         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5655                 return -EINVAL;
5656         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5657                 return -EINVAL;
5658
5659         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5660         return 0;
5661 }
5662
5663 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5664 {
5665         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5666
5667         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5668         return 0;
5669 }
5670
5671 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5672                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5673 {
5674         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5675                 return -EINVAL;
5676         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5677                 return -EINVAL;
5678         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5679                 return -EINVAL;
5680
5681         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5682         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5683         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5684                 return -EINVAL;
5685         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5686         return 0;
5687 }
5688
5689 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5690 {
5691         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5692         struct io_uring_rsrc_update up;
5693         int ret;
5694
5695         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5696                 return -EAGAIN;
5697
5698         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5699         up.data = req->rsrc_update.arg;
5700
5701         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5702         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5703         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5704
5705         if (ret < 0)
5706                 req_set_fail_links(req);
5707         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5708         return 0;
5709 }
5710
5711 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5712 {
5713         switch (req->opcode) {
5714         case IORING_OP_NOP:
5715                 return 0;
5716         case IORING_OP_READV:
5717         case IORING_OP_READ_FIXED:
5718         case IORING_OP_READ:
5719                 return io_read_prep(req, sqe);
5720         case IORING_OP_WRITEV:
5721         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5722         case IORING_OP_WRITE:
5723                 return io_write_prep(req, sqe);
5724         case IORING_OP_POLL_ADD:
5725                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5726         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5727                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5728         case IORING_OP_FSYNC:
5729                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5730         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5731                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5732         case IORING_OP_SENDMSG:
5733         case IORING_OP_SEND:
5734                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5735         case IORING_OP_RECVMSG:
5736         case IORING_OP_RECV:
5737                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5738         case IORING_OP_CONNECT:
5739                 return io_connect_prep(req, sqe);
5740         case IORING_OP_TIMEOUT:
5741                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5742         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5743                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5744         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5745                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5746         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5747                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5748         case IORING_OP_ACCEPT:
5749                 return io_accept_prep(req, sqe);
5750         case IORING_OP_FALLOCATE:
5751                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5752         case IORING_OP_OPENAT:
5753                 return io_openat_prep(req, sqe);
5754         case IORING_OP_CLOSE:
5755                 return io_close_prep(req, sqe);
5756         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5757                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5758         case IORING_OP_STATX:
5759                 return io_statx_prep(req, sqe);
5760         case IORING_OP_FADVISE:
5761                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5762         case IORING_OP_MADVISE:
5763                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5764         case IORING_OP_OPENAT2:
5765                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5766         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5767                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5768         case IORING_OP_SPLICE:
5769                 return io_splice_prep(req, sqe);
5770         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5771                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5772         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5773                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5774         case IORING_OP_TEE:
5775                 return io_tee_prep(req, sqe);
5776         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5777                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5778         case IORING_OP_RENAMEAT:
5779                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5780         case IORING_OP_UNLINKAT:
5781                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5782         }
5783
5784         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5785                         req->opcode);
5786         return-EINVAL;
5787 }
5788
5789 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5790 {
5791         switch (req->opcode) {
5792         case IORING_OP_READV:
5793         case IORING_OP_READ_FIXED:
5794         case IORING_OP_READ:
5795                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5796         case IORING_OP_WRITEV:
5797         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5798         case IORING_OP_WRITE:
5799                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5800         case IORING_OP_SENDMSG:
5801         case IORING_OP_SEND:
5802                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5803         case IORING_OP_RECVMSG:
5804         case IORING_OP_RECV:
5805                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5806         case IORING_OP_CONNECT:
5807                 return io_connect_prep_async(req);
5808         }
5809         return 0;
5810 }
5811
5812 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5813 {
5814         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5815                 return 0;
5816         /* some opcodes init it during the inital prep */
5817         if (req->async_data)
5818                 return 0;
5819         if (__io_alloc_async_data(req))
5820                 return -EAGAIN;
5821         return io_req_prep_async(req);
5822 }
5823
5824 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5825 {
5826         struct io_kiocb *pos;
5827         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5828         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5829
5830         io_for_each_link(pos, req)
5831                 nr_reqs++;
5832
5833         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5834         return total_submitted - nr_reqs;
5835 }
5836
5837 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5838 {
5839         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5840         struct io_defer_entry *de;
5841         int ret;
5842         u32 seq;
5843
5844         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5845         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5846                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5847                 return 0;
5848
5849         seq = io_get_sequence(req);
5850         /* Still a chance to pass the sequence check */
5851         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5852                 return 0;
5853
5854         ret = io_req_defer_prep(req);
5855         if (ret)
5856                 return ret;
5857         io_prep_async_link(req);
5858         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5859         if (!de)
5860                 return -ENOMEM;
5861
5862         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5863         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5864                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5865                 kfree(de);
5866                 io_queue_async_work(req);
5867                 return -EIOCBQUEUED;
5868         }
5869
5870         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5871         de->req = req;
5872         de->seq = seq;
5873         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5874         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5875         return -EIOCBQUEUED;
5876 }
5877
5878 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5879 {
5880         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5881                 switch (req->opcode) {
5882                 case IORING_OP_READV:
5883                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5884                 case IORING_OP_READ:
5885                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5886                         break;
5887                 case IORING_OP_RECVMSG:
5888                 case IORING_OP_RECV:
5889                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5890                         break;
5891                 }
5892                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5893         }
5894
5895         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5896                 switch (req->opcode) {
5897                 case IORING_OP_READV:
5898                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5899                 case IORING_OP_READ:
5900                 case IORING_OP_WRITEV:
5901                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5902                 case IORING_OP_WRITE: {
5903                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5904                         if (io->free_iovec)
5905                                 kfree(io->free_iovec);
5906                         break;
5907                         }
5908                 case IORING_OP_RECVMSG:
5909                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5910                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5911
5912                         kfree(io->free_iov);
5913                         break;
5914                         }
5915                 case IORING_OP_SPLICE:
5916                 case IORING_OP_TEE:
5917                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5918                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5919                         break;
5920                 case IORING_OP_OPENAT:
5921                 case IORING_OP_OPENAT2:
5922                         if (req->open.filename)
5923                                 putname(req->open.filename);
5924                         break;
5925                 case IORING_OP_RENAMEAT:
5926                         putname(req->rename.oldpath);
5927                         putname(req->rename.newpath);
5928                         break;
5929                 case IORING_OP_UNLINKAT:
5930                         putname(req->unlink.filename);
5931                         break;
5932                 }
5933                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5934         }
5935 }
5936
5937 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5938 {
5939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5940         const struct cred *creds = NULL;
5941         int ret;
5942
5943         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
5944                 creds = override_creds(req->work.creds);
5945
5946         switch (req->opcode) {
5947         case IORING_OP_NOP:
5948                 ret = io_nop(req, issue_flags);
5949                 break;
5950         case IORING_OP_READV:
5951         case IORING_OP_READ_FIXED:
5952         case IORING_OP_READ:
5953                 ret = io_read(req, issue_flags);
5954                 break;
5955         case IORING_OP_WRITEV:
5956         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5957         case IORING_OP_WRITE:
5958                 ret = io_write(req, issue_flags);
5959                 break;
5960         case IORING_OP_FSYNC:
5961                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
5962                 break;
5963         case IORING_OP_POLL_ADD:
5964                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
5965                 break;
5966         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5967                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
5968                 break;
5969         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5970                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
5971                 break;
5972         case IORING_OP_SENDMSG:
5973                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
5974                 break;
5975         case IORING_OP_SEND:
5976                 ret = io_send(req, issue_flags);
5977                 break;
5978         case IORING_OP_RECVMSG:
5979                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
5980                 break;
5981         case IORING_OP_RECV:
5982                 ret = io_recv(req, issue_flags);
5983                 break;
5984         case IORING_OP_TIMEOUT:
5985                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
5986                 break;
5987         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5988                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
5989                 break;
5990         case IORING_OP_ACCEPT:
5991                 ret = io_accept(req, issue_flags);
5992                 break;
5993         case IORING_OP_CONNECT:
5994                 ret = io_connect(req, issue_flags);
5995                 break;
5996         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5997                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
5998                 break;
5999         case IORING_OP_FALLOCATE:
6000                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6001                 break;
6002         case IORING_OP_OPENAT:
6003                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6004                 break;
6005         case IORING_OP_CLOSE:
6006                 ret = io_close(req, issue_flags);
6007                 break;
6008         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6009                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6010                 break;
6011         case IORING_OP_STATX:
6012                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6013                 break;
6014         case IORING_OP_FADVISE:
6015                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6016                 break;
6017         case IORING_OP_MADVISE:
6018                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6019                 break;
6020         case IORING_OP_OPENAT2:
6021                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6022                 break;
6023         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6024                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6025                 break;
6026         case IORING_OP_SPLICE:
6027                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6028                 break;
6029         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6030                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6031                 break;
6032         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6033                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6034                 break;
6035         case IORING_OP_TEE:
6036                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6037                 break;
6038         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6039                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6040                 break;
6041         case IORING_OP_RENAMEAT:
6042                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_UNLINKAT:
6045                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         default:
6048                 ret = -EINVAL;
6049                 break;
6050         }
6051
6052         if (creds)
6053                 revert_creds(creds);
6054
6055         if (ret)
6056                 return ret;
6057
6058         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6059         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6060                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6061
6062                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6063                 if (in_async)
6064                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6065
6066                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6067
6068                 if (in_async)
6069                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6070         }
6071
6072         return 0;
6073 }
6074
6075 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6076 {
6077         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6078         struct io_kiocb *timeout;
6079         int ret = 0;
6080
6081         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6082         if (timeout)
6083                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6084
6085         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6086                 ret = -ECANCELED;
6087
6088         if (!ret) {
6089                 do {
6090                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6091                         /*
6092                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6093                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6094                          * wait for request slots on the block side.
6095                          */
6096                         if (ret != -EAGAIN)
6097                                 break;
6098                         cond_resched();
6099                 } while (1);
6100         }
6101
6102         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6103         if (ret) {
6104                 /* io-wq is going to take one down */
6105                 refcount_inc(&req->refs);
6106                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6107         }
6108 }
6109
6110 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6111                                               int index)
6112 {
6113         struct fixed_rsrc_table *table;
6114
6115         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6116         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6117 }
6118
6119 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6120                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6121 {
6122         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6123         struct file *file;
6124
6125         if (fixed) {
6126                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6127                         return NULL;
6128                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6129                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6130                 io_set_resource_node(req);
6131         } else {
6132                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6133                 file = __io_file_get(state, fd);
6134         }
6135
6136         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6137                 io_req_track_inflight(req);
6138         return file;
6139 }
6140
6141 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6142 {
6143         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6144                                                 struct io_timeout_data, timer);
6145         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6146         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6147         unsigned long flags;
6148
6149         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6150         prev = req->timeout.head;
6151         req->timeout.head = NULL;
6152
6153         /*
6154          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6155          * race with the completion of the linked work.
6156          */
6157         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6158                 io_remove_next_linked(prev);
6159         else
6160                 prev = NULL;
6161         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6162
6163         if (prev) {
6164                 req_set_fail_links(prev);
6165                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6166                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6167         } else {
6168                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6169                 io_put_req_deferred(req, 1);
6170         }
6171         return HRTIMER_NORESTART;
6172 }
6173
6174 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6175 {
6176         /*
6177          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6178          * before we got a chance to setup the timer
6179          */
6180         if (req->timeout.head) {
6181                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6182
6183                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6184                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6185                                 data->mode);
6186         }
6187 }
6188
6189 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6190 {
6191         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6192
6193         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6194         __io_queue_linked_timeout(req);
6195         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6196
6197         /* drop submission reference */
6198         io_put_req(req);
6199 }
6200
6201 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6202 {
6203         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6204
6205         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6206             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6207                 return NULL;
6208
6209         nxt->timeout.head = req;
6210         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6211         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6212         return nxt;
6213 }
6214
6215 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6216 {
6217         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6218         int ret;
6219
6220         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6221
6222         /*
6223          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6224          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6225          */
6226         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6227                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6228                         /*
6229                          * Queued up for async execution, worker will release
6230                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6231                          */
6232                         io_queue_async_work(req);
6233                 }
6234         } else if (likely(!ret)) {
6235                 /* drop submission reference */
6236                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6237                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6238                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6239
6240                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6241                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6242                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6243                 } else {
6244                         io_put_req(req);
6245                 }
6246         } else {
6247                 req_set_fail_links(req);
6248                 io_put_req(req);
6249                 io_req_complete(req, ret);
6250         }
6251         if (linked_timeout)
6252                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6253 }
6254
6255 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6256 {
6257         int ret;
6258
6259         ret = io_req_defer(req);
6260         if (ret) {
6261                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6262 fail_req:
6263                         req_set_fail_links(req);
6264                         io_put_req(req);
6265                         io_req_complete(req, ret);
6266                 }
6267         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6268                 ret = io_req_defer_prep(req);
6269                 if (unlikely(ret))
6270                         goto fail_req;
6271                 io_queue_async_work(req);
6272         } else {
6273                 __io_queue_sqe(req);
6274         }
6275 }
6276
6277 /*
6278  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6279  *
6280  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6281  */
6282 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6283                                         struct io_kiocb *req,
6284                                         unsigned int sqe_flags)
6285 {
6286         if (!ctx->restricted)
6287                 return true;
6288
6289         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6290                 return false;
6291
6292         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6293             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6294                 return false;
6295
6296         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6297                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6298                 return false;
6299
6300         return true;
6301 }
6302
6303 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6304                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6305 {
6306         struct io_submit_state *state;
6307         unsigned int sqe_flags;
6308         int personality, ret = 0;
6309
6310         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6311         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6312         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6313         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6314         req->async_data = NULL;
6315         req->file = NULL;
6316         req->ctx = ctx;
6317         req->link = NULL;
6318         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6319         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6320         refcount_set(&req->refs, 2);
6321         req->task = current;
6322         req->result = 0;
6323
6324         /* enforce forwards compatibility on users */
6325         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6326                 req->flags = 0;
6327                 return -EINVAL;
6328         }
6329
6330         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6331                 return -EINVAL;
6332
6333         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6334                 return -EACCES;
6335
6336         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6337             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6338                 return -EOPNOTSUPP;
6339
6340         req->work.list.next = NULL;
6341         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6342         if (personality) {
6343                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6344                 if (!req->work.creds)
6345                         return -EINVAL;
6346                 get_cred(req->work.creds);
6347         } else {
6348                 req->work.creds = NULL;
6349         }
6350         req->work.flags = 0;
6351         state = &ctx->submit_state;
6352
6353         /*
6354          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6355          * is potentially a read/write to block based storage.
6356          */
6357         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6358             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6359                 blk_start_plug(&state->plug);
6360                 state->plug_started = true;
6361         }
6362
6363         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6364                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6365
6366                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6367                 if (unlikely(!req->file))
6368                         ret = -EBADF;
6369         }
6370
6371         state->ios_left--;
6372         return ret;
6373 }
6374
6375 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6376                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6377 {
6378         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6379         int ret;
6380
6381         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6382         if (unlikely(ret)) {
6383 fail_req:
6384                 io_put_req(req);
6385                 io_req_complete(req, ret);
6386                 if (link->head) {
6387                         /* fail even hard links since we don't submit */
6388                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6389                         io_put_req(link->head);
6390                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6391                         link->head = NULL;
6392                 }
6393                 return ret;
6394         }
6395         ret = io_req_prep(req, sqe);
6396         if (unlikely(ret))
6397                 goto fail_req;
6398
6399         /* don't need @sqe from now on */
6400         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6401                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6402
6403         /*
6404          * If we already have a head request, queue this one for async
6405          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6406          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6407          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6408          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6409          */
6410         if (link->head) {
6411                 struct io_kiocb *head = link->head;
6412
6413                 /*
6414                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6415                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6416                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6417                  * next after the link request. The last one is done via
6418                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6419                  */
6420                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6421                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6422                         ctx->drain_next = 1;
6423                 }
6424                 ret = io_req_defer_prep(req);
6425                 if (unlikely(ret))
6426                         goto fail_req;
6427                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6428                 link->last->link = req;
6429                 link->last = req;
6430
6431                 /* last request of a link, enqueue the link */
6432                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6433                         io_queue_sqe(head);
6434                         link->head = NULL;
6435                 }
6436         } else {
6437                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6438                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6439                         ctx->drain_next = 0;
6440                 }
6441                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6442                         link->head = req;
6443                         link->last = req;
6444                 } else {
6445                         io_queue_sqe(req);
6446                 }
6447         }
6448
6449         return 0;
6450 }
6451
6452 /*
6453  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6454  */
6455 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6456                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6457 {
6458         if (state->link.head)
6459                 io_queue_sqe(state->link.head);
6460         if (state->comp.nr)
6461                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6462         if (state->plug_started)
6463                 blk_finish_plug(&state->plug);
6464         io_state_file_put(state);
6465 }
6466
6467 /*
6468  * Start submission side cache.
6469  */
6470 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6471                                   unsigned int max_ios)
6472 {
6473         state->plug_started = false;
6474         state->ios_left = max_ios;
6475         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6476         state->link.head = NULL;
6477 }
6478
6479 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6480 {
6481         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6482
6483         /*
6484          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6485          * since once we write the new head, the application could
6486          * write new data to them.
6487          */
6488         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6489 }
6490
6491 /*
6492  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6493  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6494  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6495  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6496  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6497  * prevent a re-load down the line.
6498  */
6499 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6500 {
6501         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6502         unsigned head;
6503
6504         /*
6505          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6506          *
6507          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6508          *    head updates.
6509          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6510          *    though the application is the one updating it.
6511          */
6512         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6513         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6514                 return &ctx->sq_sqes[head];
6515
6516         /* drop invalid entries */
6517         ctx->cached_sq_dropped++;
6518         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6519         return NULL;
6520 }
6521
6522 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6523 {
6524         int submitted = 0;
6525
6526         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6527         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6528                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6529                         return -EBUSY;
6530         }
6531
6532         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6533         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6534
6535         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6536                 return -EAGAIN;
6537
6538         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6539         refcount_add(nr, &current->usage);
6540         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6541
6542         while (submitted < nr) {
6543                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6544                 struct io_kiocb *req;
6545
6546                 req = io_alloc_req(ctx);
6547                 if (unlikely(!req)) {
6548                         if (!submitted)
6549                                 submitted = -EAGAIN;
6550                         break;
6551                 }
6552                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6553                 if (unlikely(!sqe)) {
6554                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6555                         break;
6556                 }
6557                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6558                 submitted++;
6559                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6560                         break;
6561         }
6562
6563         if (unlikely(submitted != nr)) {
6564                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6565                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6566                 int unused = nr - ref_used;
6567
6568                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6569                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6570                 put_task_struct_many(current, unused);
6571         }
6572
6573         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6574          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6575         io_commit_sqring(ctx);
6576
6577         return submitted;
6578 }
6579
6580 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6581 {
6582         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6583         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6584         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6585         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6586 }
6587
6588 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6589 {
6590         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6591         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6592         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6593 }
6594
6595 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6596 {
6597         unsigned int to_submit;
6598         int ret = 0;
6599
6600         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6601         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6602         if (cap_entries && to_submit > 8)
6603                 to_submit = 8;
6604
6605         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6606                 unsigned nr_events = 0;
6607
6608                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6609                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6610                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6611
6612                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6613                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6614                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6615                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6616         }
6617
6618         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6619                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6620
6621         return ret;
6622 }
6623
6624 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6625 {
6626         struct io_ring_ctx *ctx;
6627         unsigned sq_thread_idle = 0;
6628
6629         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6630                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6631                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6632         }
6633
6634         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6635 }
6636
6637 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6638 {
6639         struct io_ring_ctx *ctx;
6640
6641         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6642                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6643                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6644                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6645         }
6646
6647         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
6648 }
6649
6650 static int io_sq_thread(void *data)
6651 {
6652         struct io_sq_data *sqd = data;
6653         struct io_ring_ctx *ctx;
6654         unsigned long timeout = 0;
6655         char buf[TASK_COMM_LEN];
6656         DEFINE_WAIT(wait);
6657
6658         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6659         set_task_comm(current, buf);
6660         current->pf_io_worker = NULL;
6661
6662         if (sqd->sq_cpu != -1)
6663                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6664         else
6665                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6666         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6667
6668         wait_for_completion(&sqd->startup);
6669
6670         down_read(&sqd->rw_lock);
6671
6672         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6673                 int ret;
6674                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6675
6676                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6677                         up_read(&sqd->rw_lock);
6678                         cond_resched();
6679                         down_read(&sqd->rw_lock);
6680                         continue;
6681                 }
6682                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
6683                         io_sqd_init_new(sqd);
6684                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6685                 }
6686                 if (fatal_signal_pending(current))
6687                         break;
6688                 sqt_spin = false;
6689                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6690                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6691                         const struct cred *creds = NULL;
6692
6693                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6694                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6695                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6696                         if (creds)
6697                                 revert_creds(creds);
6698                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6699                                 sqt_spin = true;
6700                 }
6701
6702                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6703                         io_run_task_work();
6704                         cond_resched();
6705                         if (sqt_spin)
6706                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6707                         continue;
6708                 }
6709
6710                 needs_sched = true;
6711                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6712                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6713                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6714                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6715                                 needs_sched = false;
6716                                 break;
6717                         }
6718                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6719                                 needs_sched = false;
6720                                 break;
6721                         }
6722                 }
6723
6724                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6725                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6726                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6727
6728                         up_read(&sqd->rw_lock);
6729                         schedule();
6730                         try_to_freeze();
6731                         down_read(&sqd->rw_lock);
6732                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6733                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6734                 }
6735
6736                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6737                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6738         }
6739
6740         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6741                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6742         up_read(&sqd->rw_lock);
6743
6744         io_run_task_work();
6745
6746         down_write(&sqd->rw_lock);
6747         sqd->thread = NULL;
6748         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6749                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6750         up_write(&sqd->rw_lock);
6751         complete(&sqd->exited);
6752         do_exit(0);
6753 }
6754
6755 struct io_wait_queue {
6756         struct wait_queue_entry wq;
6757         struct io_ring_ctx *ctx;
6758         unsigned to_wait;
6759         unsigned nr_timeouts;
6760 };
6761
6762 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6763 {
6764         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6765
6766         /*
6767          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6768          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6769          * regardless of event count.
6770          */
6771         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6772                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6773 }
6774
6775 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6776                             int wake_flags, void *key)
6777 {
6778         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6779                                                         wq);
6780
6781         /*
6782          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6783          * the task, and the next invocation will do it.
6784          */
6785         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6786                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6787         return -1;
6788 }
6789
6790 static int io_run_task_work_sig(void)
6791 {
6792         if (io_run_task_work())
6793                 return 1;
6794         if (!signal_pending(current))
6795                 return 0;
6796         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6797                 return -ERESTARTSYS;
6798         return -EINTR;
6799 }
6800
6801 /* when returns >0, the caller should retry */
6802 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6803                                           struct io_wait_queue *iowq,
6804                                           signed long *timeout)
6805 {
6806         int ret;
6807
6808         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6809         ret = io_run_task_work_sig();
6810         if (ret || io_should_wake(iowq))
6811                 return ret;
6812         /* let the caller flush overflows, retry */
6813         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6814                 return 1;
6815
6816         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6817         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6818 }
6819
6820 /*
6821  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6822  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6823  */
6824 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6825                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6826                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6827 {
6828         struct io_wait_queue iowq = {
6829                 .wq = {
6830                         .private        = current,
6831                         .func           = io_wake_function,
6832                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6833                 },
6834                 .ctx            = ctx,
6835                 .to_wait        = min_events,
6836         };
6837         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6838         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6839         int ret;
6840
6841         do {
6842                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6843                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6844                         return 0;
6845                 if (!io_run_task_work())
6846                         break;
6847         } while (1);
6848
6849         if (sig) {
6850 #ifdef CONFIG_COMPAT
6851                 if (in_compat_syscall())
6852                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6853                                                       sigsz);
6854                 else
6855 #endif
6856                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6857
6858                 if (ret)
6859                         return ret;
6860         }
6861
6862         if (uts) {
6863                 struct timespec64 ts;
6864
6865                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6866                         return -EFAULT;
6867                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6868         }
6869
6870         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6871         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6872         do {
6873                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6874                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6875                         ret = -EBUSY;
6876                         break;
6877                 }
6878                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6879                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6880                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6881                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6882                 cond_resched();
6883         } while (ret > 0);
6884
6885         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6886
6887         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6888 }
6889
6890 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6891 {
6892 #if defined(CONFIG_UNIX)
6893         if (ctx->ring_sock) {
6894                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6895                 struct sk_buff *skb;
6896
6897                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6898                         kfree_skb(skb);
6899         }
6900 #else
6901         int i;
6902
6903         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6904                 struct file *file;
6905
6906                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6907                 if (file)
6908                         fput(file);
6909         }
6910 #endif
6911 }
6912
6913 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6914 {
6915         struct fixed_rsrc_data *data;
6916
6917         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6918         complete(&data->done);
6919 }
6920
6921 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6922 {
6923         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6924 }
6925
6926 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6927 {
6928         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6929 }
6930
6931 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6932                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6933                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6934 {
6935         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6936         rsrc_data->node = ref_node;
6937         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
6938         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6939         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
6940 }
6941
6942 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
6943 {
6944         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
6945
6946         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6947         ref_node = data->node;
6948         data->node = NULL;
6949         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6950         if (ref_node)
6951                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6952 }
6953
6954 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
6955                                struct io_ring_ctx *ctx,
6956                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
6957                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
6958 {
6959         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
6960         int ret;
6961
6962         if (data->quiesce)
6963                 return -ENXIO;
6964
6965         data->quiesce = true;
6966         do {
6967                 ret = -ENOMEM;
6968                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
6969                 if (!backup_node)
6970                         break;
6971                 backup_node->rsrc_data = data;
6972                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
6973
6974                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
6975                 percpu_ref_kill(&data->refs);
6976                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
6977
6978                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
6979                 if (!ret)
6980                         break;
6981
6982                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
6983                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
6984                 backup_node = NULL;
6985                 reinit_completion(&data->done);
6986                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6987                 ret = io_run_task_work_sig();
6988                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6989         } while (ret >= 0);
6990         data->quiesce = false;
6991
6992         if (backup_node)
6993                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
6994         return ret;
6995 }
6996
6997 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
6998 {
6999         struct fixed_rsrc_data *data;
7000
7001         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7002         if (!data)
7003                 return NULL;
7004
7005         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7006                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7007                 kfree(data);
7008                 return NULL;
7009         }
7010         data->ctx = ctx;
7011         init_completion(&data->done);
7012         return data;
7013 }
7014
7015 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7016 {
7017         percpu_ref_exit(&data->refs);
7018         kfree(data->table);
7019         kfree(data);
7020 }
7021
7022 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7023 {
7024         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7025         unsigned nr_tables, i;
7026         int ret;
7027
7028         /*
7029          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7030          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7031          * run task work.
7032          */
7033         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7034                 return -ENXIO;
7035         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7036         if (ret)
7037                 return ret;
7038
7039         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7040         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7041         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7042                 kfree(data->table[i].files);
7043         free_fixed_rsrc_data(data);
7044         ctx->file_data = NULL;
7045         ctx->nr_user_files = 0;
7046         return 0;
7047 }
7048
7049 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7050         __releases(&sqd->rw_lock)
7051 {
7052         if (sqd->thread == current)
7053                 return;
7054         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7055         up_write(&sqd->rw_lock);
7056 }
7057
7058 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7059         __acquires(&sqd->rw_lock)
7060 {
7061         if (sqd->thread == current)
7062                 return;
7063         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7064         down_write(&sqd->rw_lock);
7065         /* set again for consistency, in case concurrent parks are happening */
7066         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7067         if (sqd->thread)
7068                 wake_up_process(sqd->thread);
7069 }
7070
7071 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7072 {
7073         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state))
7074                 return;
7075         down_write(&sqd->rw_lock);
7076         if (!sqd->thread) {
7077                 up_write(&sqd->rw_lock);
7078                 return;
7079         }
7080         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7081         wake_up_process(sqd->thread);
7082         up_write(&sqd->rw_lock);
7083         wait_for_completion(&sqd->exited);
7084 }
7085
7086 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7087 {
7088         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7089                 io_sq_thread_stop(sqd);
7090                 kfree(sqd);
7091         }
7092 }
7093
7094 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7095 {
7096         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7097
7098         if (sqd) {
7099                 complete(&sqd->startup);
7100                 if (sqd->thread)
7101                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7102
7103                 io_sq_thread_park(sqd);
7104                 list_del(&ctx->sqd_list);
7105                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7106                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7107
7108                 io_put_sq_data(sqd);
7109                 ctx->sq_data = NULL;
7110                 if (ctx->sq_creds)
7111                         put_cred(ctx->sq_creds);
7112         }
7113 }
7114
7115 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7116 {
7117         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7118         struct io_sq_data *sqd;
7119         struct fd f;
7120
7121         f = fdget(p->wq_fd);
7122         if (!f.file)
7123                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7124         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7125                 fdput(f);
7126                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7127         }
7128
7129         ctx_attach = f.file->private_data;
7130         sqd = ctx_attach->sq_data;
7131         if (!sqd) {
7132                 fdput(f);
7133                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7134         }
7135
7136         refcount_inc(&sqd->refs);
7137         fdput(f);
7138         return sqd;
7139 }
7140
7141 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7142 {
7143         struct io_sq_data *sqd;
7144
7145         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7146                 return io_attach_sq_data(p);
7147
7148         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7149         if (!sqd)
7150                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7151
7152         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7153         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7154         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7155         init_rwsem(&sqd->rw_lock);
7156         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7157         init_completion(&sqd->startup);
7158         init_completion(&sqd->exited);
7159         return sqd;
7160 }
7161
7162 #if defined(CONFIG_UNIX)
7163 /*
7164  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7165  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7166  * loops in the file referencing.
7167  */
7168 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7169 {
7170         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7171         struct scm_fp_list *fpl;
7172         struct sk_buff *skb;
7173         int i, nr_files;
7174
7175         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7176         if (!fpl)
7177                 return -ENOMEM;
7178
7179         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7180         if (!skb) {
7181                 kfree(fpl);
7182                 return -ENOMEM;
7183         }
7184
7185         skb->sk = sk;
7186
7187         nr_files = 0;
7188         fpl->user = get_uid(current_user());
7189         for (i = 0; i < nr; i++) {
7190                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7191
7192                 if (!file)
7193                         continue;
7194                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7195                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7196                 nr_files++;
7197         }
7198
7199         if (nr_files) {
7200                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7201                 fpl->count = nr_files;
7202                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7203                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7204                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7205                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7206
7207                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7208                         fput(fpl->fp[i]);
7209         } else {
7210                 kfree_skb(skb);
7211                 kfree(fpl);
7212         }
7213
7214         return 0;
7215 }
7216
7217 /*
7218  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7219  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7220  * garbage collection to take care of this problem for us.
7221  */
7222 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7223 {
7224         unsigned left, total;
7225         int ret = 0;
7226
7227         total = 0;
7228         left = ctx->nr_user_files;
7229         while (left) {
7230                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7231
7232                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7233                 if (ret)
7234                         break;
7235                 left -= this_files;
7236                 total += this_files;
7237         }
7238
7239         if (!ret)
7240                 return 0;
7241
7242         while (total < ctx->nr_user_files) {
7243                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7244
7245                 if (file)
7246                         fput(file);
7247                 total++;
7248         }
7249
7250         return ret;
7251 }
7252 #else
7253 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7254 {
7255         return 0;
7256 }
7257 #endif
7258
7259 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7260                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7261 {
7262         int i;
7263
7264         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7265                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7266                 unsigned this_files;
7267
7268                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7269                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7270                                         GFP_KERNEL);
7271                 if (!table->files)
7272                         break;
7273                 nr_files -= this_files;
7274         }
7275
7276         if (i == nr_tables)
7277                 return 0;
7278
7279         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7280                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7281                 kfree(table->files);
7282         }
7283         return 1;
7284 }
7285
7286 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7287 {
7288         struct file *file = prsrc->file;
7289 #if defined(CONFIG_UNIX)
7290         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7291         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7292         struct sk_buff *skb;
7293         int i;
7294
7295         __skb_queue_head_init(&list);
7296
7297         /*
7298          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7299          * remove this entry and rearrange the file array.
7300          */
7301         skb = skb_dequeue(head);
7302         while (skb) {
7303                 struct scm_fp_list *fp;
7304
7305                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7306                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7307                         int left;
7308
7309                         if (fp->fp[i] != file)
7310                                 continue;
7311
7312                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7313                         left = fp->count - 1 - i;
7314                         if (left) {
7315                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7316                                                 left * sizeof(struct file *));
7317                         }
7318                         fp->count--;
7319                         if (!fp->count) {
7320                                 kfree_skb(skb);
7321                                 skb = NULL;
7322                         } else {
7323                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7324                         }
7325                         fput(file);
7326                         file = NULL;
7327                         break;
7328                 }
7329
7330                 if (!file)
7331                         break;
7332
7333                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7334
7335                 skb = skb_dequeue(head);
7336         }
7337
7338         if (skb_peek(&list)) {
7339                 spin_lock_irq(&head->lock);
7340                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7341                         __skb_queue_tail(head, skb);
7342                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7343         }
7344 #else
7345         fput(file);
7346 #endif
7347 }
7348
7349 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7350 {
7351         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7352         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7353         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7354
7355         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7356                 list_del(&prsrc->list);
7357                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7358                 kfree(prsrc);
7359         }
7360
7361         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7362         kfree(ref_node);
7363         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7364 }
7365
7366 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7367 {
7368         struct io_ring_ctx *ctx;
7369         struct llist_node *node;
7370
7371         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7372         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7373
7374         while (node) {
7375                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7376                 struct llist_node *next = node->next;
7377
7378                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7379                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7380                 node = next;
7381         }
7382 }
7383
7384 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7385                                         unsigned i)
7386 {
7387         struct fixed_rsrc_table *table;
7388
7389         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7390         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7391 }
7392
7393 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7394 {
7395         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7396         struct fixed_rsrc_data *data;
7397         struct io_ring_ctx *ctx;
7398         bool first_add = false;
7399         int delay = HZ;
7400
7401         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7402         data = ref_node->rsrc_data;
7403         ctx = data->ctx;
7404
7405         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7406         ref_node->done = true;
7407
7408         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7409                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7410                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7411                 /* recycle ref nodes in order */
7412                 if (!ref_node->done)
7413                         break;
7414                 list_del(&ref_node->node);
7415                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7416         }
7417         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7418
7419         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7420                 delay = 0;
7421
7422         if (!delay)
7423                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7424         else if (first_add)
7425                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7426 }
7427
7428 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7429                         struct io_ring_ctx *ctx)
7430 {
7431         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7432
7433         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7434         if (!ref_node)
7435                 return NULL;
7436
7437         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7438                             0, GFP_KERNEL)) {
7439                 kfree(ref_node);
7440                 return NULL;
7441         }
7442         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7443         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7444         ref_node->done = false;
7445         return ref_node;
7446 }
7447
7448 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7449                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7450 {
7451         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7452         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7453 }
7454
7455 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7456 {
7457         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7458         kfree(ref_node);
7459 }
7460
7461
7462 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7463                                  unsigned nr_args)
7464 {
7465         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7466         unsigned nr_tables, i;
7467         struct file *file;
7468         int fd, ret = -ENOMEM;
7469         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7470         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7471
7472         if (ctx->file_data)
7473                 return -EBUSY;
7474         if (!nr_args)
7475                 return -EINVAL;
7476         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7477                 return -EMFILE;
7478
7479         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7480         if (!file_data)
7481                 return -ENOMEM;
7482         ctx->file_data = file_data;
7483
7484         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7485         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7486                                    GFP_KERNEL);
7487         if (!file_data->table)
7488                 goto out_free;
7489
7490         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7491                 goto out_free;
7492
7493         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7494                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7495                         ret = -EFAULT;
7496                         goto out_fput;
7497                 }
7498                 /* allow sparse sets */
7499                 if (fd == -1)
7500                         continue;
7501
7502                 file = fget(fd);
7503                 ret = -EBADF;
7504                 if (!file)
7505                         goto out_fput;
7506
7507                 /*
7508                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7509                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7510                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7511                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7512                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7513                  */
7514                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7515                         fput(file);
7516                         goto out_fput;
7517                 }
7518                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7519         }
7520
7521         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7522         if (ret) {
7523                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7524                 return ret;
7525         }
7526
7527         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7528         if (!ref_node) {
7529                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7530                 return -ENOMEM;
7531         }
7532         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7533
7534         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7535         return ret;
7536 out_fput:
7537         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7538                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7539                 if (file)
7540                         fput(file);
7541         }
7542         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7543                 kfree(file_data->table[i].files);
7544         ctx->nr_user_files = 0;
7545 out_free:
7546         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7547         ctx->file_data = NULL;
7548         return ret;
7549 }
7550
7551 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7552                                 int index)
7553 {
7554 #if defined(CONFIG_UNIX)
7555         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7556         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7557         struct sk_buff *skb;
7558
7559         /*
7560          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7561          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7562          * and filling it in.
7563          */
7564         spin_lock_irq(&head->lock);
7565         skb = skb_peek(head);
7566         if (skb) {
7567                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7568
7569                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7570                         __skb_unlink(skb, head);
7571                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7572                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7573                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7574                         fpl->count++;
7575                         spin_lock_irq(&head->lock);
7576                         __skb_queue_head(head, skb);
7577                 } else {
7578                         skb = NULL;
7579                 }
7580         }
7581         spin_unlock_irq(&head->lock);
7582
7583         if (skb) {
7584                 fput(file);
7585                 return 0;
7586         }
7587
7588         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7589 #else
7590         return 0;
7591 #endif
7592 }
7593
7594 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7595 {
7596         struct io_rsrc_put *prsrc;
7597         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7598
7599         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7600         if (!prsrc)
7601                 return -ENOMEM;
7602
7603         prsrc->rsrc = rsrc;
7604         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7605
7606         return 0;
7607 }
7608
7609 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7610                                         struct file *file)
7611 {
7612         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7613 }
7614
7615 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7616                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7617                                  unsigned nr_args)
7618 {
7619         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7620         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7621         struct file *file, **file_slot;
7622         __s32 __user *fds;
7623         int fd, i, err;
7624         __u32 done;
7625         bool needs_switch = false;
7626
7627         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7628                 return -EOVERFLOW;
7629         if (done > ctx->nr_user_files)
7630                 return -EINVAL;
7631
7632         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7633         if (!ref_node)
7634                 return -ENOMEM;
7635         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7636
7637         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7638         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7639                 err = 0;
7640                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7641                         err = -EFAULT;
7642                         break;
7643                 }
7644                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7645                         continue;
7646
7647                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7648                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7649
7650                 if (*file_slot) {
7651                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7652                         if (err)
7653                                 break;
7654                         *file_slot = NULL;
7655                         needs_switch = true;
7656                 }
7657                 if (fd != -1) {
7658                         file = fget(fd);
7659                         if (!file) {
7660                                 err = -EBADF;
7661                                 break;
7662                         }
7663                         /*
7664                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7665                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7666                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7667                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7668                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7669                          * support regular read/write anyway.
7670                          */
7671                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7672                                 fput(file);
7673                                 err = -EBADF;
7674                                 break;
7675                         }
7676                         *file_slot = file;
7677                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7678                         if (err) {
7679                                 *file_slot = NULL;
7680                                 fput(file);
7681                                 break;
7682                         }
7683                 }
7684         }
7685
7686         if (needs_switch) {
7687                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7688                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7689         } else
7690                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7691
7692         return done ? done : err;
7693 }
7694
7695 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7696                                unsigned nr_args)
7697 {
7698         struct io_uring_rsrc_update up;
7699
7700         if (!ctx->file_data)
7701                 return -ENXIO;
7702         if (!nr_args)
7703                 return -EINVAL;
7704         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7705                 return -EFAULT;
7706         if (up.resv)
7707                 return -EINVAL;
7708
7709         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7710 }
7711
7712 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7713 {
7714         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7715
7716         req = io_put_req_find_next(req);
7717         return req ? &req->work : NULL;
7718 }
7719
7720 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7721 {
7722         struct io_wq_hash *hash;
7723         struct io_wq_data data;
7724         unsigned int concurrency;
7725
7726         hash = ctx->hash_map;
7727         if (!hash) {
7728                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7729                 if (!hash)
7730                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7731                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7732                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7733                 ctx->hash_map = hash;
7734         }
7735
7736         data.hash = hash;
7737         data.free_work = io_free_work;
7738         data.do_work = io_wq_submit_work;
7739
7740         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7741         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7742
7743         return io_wq_create(concurrency, &data);
7744 }
7745
7746 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7747                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7748 {
7749         struct io_uring_task *tctx;
7750         int ret;
7751
7752         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7753         if (unlikely(!tctx))
7754                 return -ENOMEM;
7755
7756         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7757         if (unlikely(ret)) {
7758                 kfree(tctx);
7759                 return ret;
7760         }
7761
7762         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7763         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7764                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7765                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7766                 kfree(tctx);
7767                 return ret;
7768         }
7769
7770         xa_init(&tctx->xa);
7771         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7772         tctx->last = NULL;
7773         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7774         tctx->sqpoll = false;
7775         task->io_uring = tctx;
7776         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7777         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7778         tctx->task_state = 0;
7779         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7780         return 0;
7781 }
7782
7783 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7784 {
7785         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7786
7787         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7788         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7789
7790         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7791         kfree(tctx);
7792         tsk->io_uring = NULL;
7793 }
7794
7795 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7796                                 struct io_uring_params *p)
7797 {
7798         int ret;
7799
7800         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7801         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7802                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7803                 struct fd f;
7804
7805                 f = fdget(p->wq_fd);
7806                 if (!f.file)
7807                         return -ENXIO;
7808                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7809                         fdput(f);
7810                         return -EINVAL;
7811                 }
7812                 fdput(f);
7813         }
7814         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7815                 struct task_struct *tsk;
7816                 struct io_sq_data *sqd;
7817
7818                 ret = -EPERM;
7819                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7820                         goto err;
7821
7822                 sqd = io_get_sq_data(p);
7823                 if (IS_ERR(sqd)) {
7824                         ret = PTR_ERR(sqd);
7825                         goto err;
7826                 }
7827
7828                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7829                 ctx->sq_data = sqd;
7830                 io_sq_thread_park(sqd);
7831                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
7832                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7833
7834                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7835                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7836                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7837
7838                 if (sqd->thread)
7839                         return 0;
7840
7841                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7842                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7843
7844                         ret = -EINVAL;
7845                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7846                                 goto err;
7847                         if (!cpu_online(cpu))
7848                                 goto err;
7849
7850                         sqd->sq_cpu = cpu;
7851                 } else {
7852                         sqd->sq_cpu = -1;
7853                 }
7854
7855                 sqd->task_pid = current->pid;
7856                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7857                 if (IS_ERR(tsk)) {
7858                         ret = PTR_ERR(tsk);
7859                         goto err;
7860                 }
7861
7862                 sqd->thread = tsk;
7863                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7864                 wake_up_new_task(tsk);
7865                 if (ret)
7866                         goto err;
7867                 complete(&sqd->startup);
7868         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7869                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7870                 ret = -EINVAL;
7871                 goto err;
7872         }
7873
7874         return 0;
7875 err:
7876         io_sq_thread_finish(ctx);
7877         return ret;
7878 }
7879
7880 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7881                                       unsigned long nr_pages)
7882 {
7883         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7884 }
7885
7886 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7887                                    unsigned long nr_pages)
7888 {
7889         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7890
7891         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7892         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7893
7894         do {
7895                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7896                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7897                 if (new_pages > page_limit)
7898                         return -ENOMEM;
7899         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7900                                         new_pages) != cur_pages);
7901
7902         return 0;
7903 }
7904
7905 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7906 {
7907         if (ctx->user)
7908                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7909
7910         if (ctx->mm_account)
7911                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7912 }
7913
7914 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7915 {
7916         int ret;
7917
7918         if (ctx->user) {
7919                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7920                 if (ret)
7921                         return ret;
7922         }
7923
7924         if (ctx->mm_account)
7925                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7926
7927         return 0;
7928 }
7929
7930 static void io_mem_free(void *ptr)
7931 {
7932         struct page *page;
7933
7934         if (!ptr)
7935                 return;
7936
7937         page = virt_to_head_page(ptr);
7938         if (put_page_testzero(page))
7939                 free_compound_page(page);
7940 }
7941
7942 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7943 {
7944         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7945                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
7946
7947         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7948 }
7949
7950 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7951                                 size_t *sq_offset)
7952 {
7953         struct io_rings *rings;
7954         size_t off, sq_array_size;
7955
7956         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7957         if (off == SIZE_MAX)
7958                 return SIZE_MAX;
7959
7960 #ifdef CONFIG_SMP
7961         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7962         if (off == 0)
7963                 return SIZE_MAX;
7964 #endif
7965
7966         if (sq_offset)
7967                 *sq_offset = off;
7968
7969         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7970         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7971                 return SIZE_MAX;
7972
7973         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7974                 return SIZE_MAX;
7975
7976         return off;
7977 }
7978
7979 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7980 {
7981         int i, j;
7982
7983         if (!ctx->user_bufs)
7984                 return -ENXIO;
7985
7986         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7987                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7988
7989                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7990                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7991
7992                 if (imu->acct_pages)
7993                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
7994                 kvfree(imu->bvec);
7995                 imu->nr_bvecs = 0;
7996         }
7997
7998         kfree(ctx->user_bufs);
7999         ctx->user_bufs = NULL;
8000         ctx->nr_user_bufs = 0;
8001         return 0;
8002 }
8003
8004 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8005                        void __user *arg, unsigned index)
8006 {
8007         struct iovec __user *src;
8008
8009 #ifdef CONFIG_COMPAT
8010         if (ctx->compat) {
8011                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8012                 struct compat_iovec ciov;
8013
8014                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8015                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8016                         return -EFAULT;
8017
8018                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8019                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8020                 return 0;
8021         }
8022 #endif
8023         src = (struct iovec __user *) arg;
8024         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8025                 return -EFAULT;
8026         return 0;
8027 }
8028
8029 /*
8030  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8031  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8032  * match that one.
8033  *
8034  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8035  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8036  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8037  */
8038 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8039                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8040 {
8041         int i, j;
8042
8043         /* check current page array */
8044         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8045                 if (!PageCompound(pages[i]))
8046                         continue;
8047                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8048                         return true;
8049         }
8050
8051         /* check previously registered pages */
8052         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8053                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8054
8055                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8056                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8057                                 continue;
8058                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8059                                 return true;
8060                 }
8061         }
8062
8063         return false;
8064 }
8065
8066 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8067                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8068                                  struct page **last_hpage)
8069 {
8070         int i, ret;
8071
8072         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8073                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8074                         imu->acct_pages++;
8075                 } else {
8076                         struct page *hpage;
8077
8078                         hpage = compound_head(pages[i]);
8079                         if (hpage == *last_hpage)
8080                                 continue;
8081                         *last_hpage = hpage;
8082                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8083                                 continue;
8084                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8085                 }
8086         }
8087
8088         if (!imu->acct_pages)
8089                 return 0;
8090
8091         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8092         if (ret)
8093                 imu->acct_pages = 0;
8094         return ret;
8095 }
8096
8097 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8098                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8099                                   struct page **last_hpage)
8100 {
8101         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8102         struct page **pages = NULL;
8103         unsigned long off, start, end, ubuf;
8104         size_t size;
8105         int ret, pret, nr_pages, i;
8106
8107         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8108         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8109         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8110         nr_pages = end - start;
8111
8112         ret = -ENOMEM;
8113
8114         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8115         if (!pages)
8116                 goto done;
8117
8118         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8119                               GFP_KERNEL);
8120         if (!vmas)
8121                 goto done;
8122
8123         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8124                                    GFP_KERNEL);
8125         if (!imu->bvec)
8126                 goto done;
8127
8128         ret = 0;
8129         mmap_read_lock(current->mm);
8130         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8131                               pages, vmas);
8132         if (pret == nr_pages) {
8133                 /* don't support file backed memory */
8134                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8135                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8136
8137                         if (vma->vm_file &&
8138                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8139                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8140                                 break;
8141                         }
8142                 }
8143         } else {
8144                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8145         }
8146         mmap_read_unlock(current->mm);
8147         if (ret) {
8148                 /*
8149                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8150                  * release any pages we did get
8151                  */
8152                 if (pret > 0)
8153                         unpin_user_pages(pages, pret);
8154                 kvfree(imu->bvec);
8155                 goto done;
8156         }
8157
8158         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8159         if (ret) {
8160                 unpin_user_pages(pages, pret);
8161                 kvfree(imu->bvec);
8162                 goto done;
8163         }
8164
8165         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8166         size = iov->iov_len;
8167         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8168                 size_t vec_len;
8169
8170                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8171                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8172                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8173                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8174                 off = 0;
8175                 size -= vec_len;
8176         }
8177         /* store original address for later verification */
8178         imu->ubuf = ubuf;
8179         imu->len = iov->iov_len;
8180         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8181         ret = 0;
8182 done:
8183         kvfree(pages);
8184         kvfree(vmas);
8185         return ret;
8186 }
8187
8188 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8189 {
8190         if (ctx->user_bufs)
8191                 return -EBUSY;
8192         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8193                 return -EINVAL;
8194
8195         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8196                                         GFP_KERNEL);
8197         if (!ctx->user_bufs)
8198                 return -ENOMEM;
8199
8200         return 0;
8201 }
8202
8203 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8204 {
8205         /*
8206          * Don't impose further limits on the size and buffer
8207          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8208          * submitted if they are wrong.
8209          */
8210         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8211                 return -EFAULT;
8212
8213         /* arbitrary limit, but we need something */
8214         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8215                 return -EFAULT;
8216
8217         return 0;
8218 }
8219
8220 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8221                                    unsigned int nr_args)
8222 {
8223         int i, ret;
8224         struct iovec iov;
8225         struct page *last_hpage = NULL;
8226
8227         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8228         if (ret)
8229                 return ret;
8230
8231         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8232                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8233
8234                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8235                 if (ret)
8236                         break;
8237
8238                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8239                 if (ret)
8240                         break;
8241
8242                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8243                 if (ret)
8244                         break;
8245
8246                 ctx->nr_user_bufs++;
8247         }
8248
8249         if (ret)
8250                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8251
8252         return ret;
8253 }
8254
8255 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8256 {
8257         __s32 __user *fds = arg;
8258         int fd;
8259
8260         if (ctx->cq_ev_fd)
8261                 return -EBUSY;
8262
8263         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8264                 return -EFAULT;
8265
8266         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8267         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8268                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8269                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8270                 return ret;
8271         }
8272
8273         return 0;
8274 }
8275
8276 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8277 {
8278         if (ctx->cq_ev_fd) {
8279                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8280                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8281                 return 0;
8282         }
8283
8284         return -ENXIO;
8285 }
8286
8287 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8288 {
8289         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8290         struct io_buffer *buf = p;
8291
8292         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8293         return 0;
8294 }
8295
8296 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8297 {
8298         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8299         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8300 }
8301
8302 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8303 {
8304         struct io_kiocb *req, *nxt;
8305
8306         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8307                 if (tsk && req->task != tsk)
8308                         continue;
8309                 list_del(&req->compl.list);
8310                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8311         }
8312 }
8313
8314 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8315 {
8316         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8317         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8318
8319         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8320
8321         if (submit_state->free_reqs) {
8322                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8323                                      submit_state->reqs);
8324                 submit_state->free_reqs = 0;
8325         }
8326
8327         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8328         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8329         cs->locked_free_nr = 0;
8330         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8331
8332         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8333
8334         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8335 }
8336
8337 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8338 {
8339         /*
8340          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8341          * and they are free to do so while still holding uring_lock, see
8342          * __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8343          */
8344         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8345         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8346
8347         io_sq_thread_finish(ctx);
8348         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8349
8350         if (ctx->mm_account) {
8351                 mmdrop(ctx->mm_account);
8352                 ctx->mm_account = NULL;
8353         }
8354
8355         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8356         io_sqe_files_unregister(ctx);
8357         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8358         io_eventfd_unregister(ctx);
8359         io_destroy_buffers(ctx);
8360
8361 #if defined(CONFIG_UNIX)
8362         if (ctx->ring_sock) {
8363                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8364                 sock_release(ctx->ring_sock);
8365         }
8366 #endif
8367
8368         io_mem_free(ctx->rings);
8369         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8370
8371         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8372         free_uid(ctx->user);
8373         io_req_caches_free(ctx);
8374         if (ctx->hash_map)
8375                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8376         kfree(ctx->cancel_hash);
8377         kfree(ctx);
8378 }
8379
8380 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8381 {
8382         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8383         __poll_t mask = 0;
8384
8385         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8386         /*
8387          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8388          * io_commit_cqring
8389          */
8390         smp_rmb();
8391         if (!io_sqring_full(ctx))
8392                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8393
8394         /*
8395          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8396          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8397          *      CPU0                    CPU1
8398          *      ----                    ----
8399          * lock(&ctx->uring_lock);
8400          *                              lock(&ep->mtx);
8401          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8402          * lock(&ep->mtx);
8403          *
8404          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8405          * pushs them to do the flush.
8406          */
8407         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8408                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8409
8410         return mask;
8411 }
8412
8413 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8414 {
8415         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8416
8417         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8418 }
8419
8420 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8421 {
8422         const struct cred *creds;
8423
8424         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8425         if (creds) {
8426                 put_cred(creds);
8427                 return 0;
8428         }
8429
8430         return -EINVAL;
8431 }
8432
8433 static bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8434 {
8435         struct callback_head *work, *next;
8436         bool executed = false;
8437
8438         do {
8439                 work = xchg(&ctx->exit_task_work, NULL);
8440                 if (!work)
8441                         break;
8442
8443                 do {
8444                         next = work->next;
8445                         work->func(work);
8446                         work = next;
8447                         cond_resched();
8448                 } while (work);
8449                 executed = true;
8450         } while (1);
8451
8452         return executed;
8453 }
8454
8455 struct io_tctx_exit {
8456         struct callback_head            task_work;
8457         struct completion               completion;
8458         struct io_ring_ctx              *ctx;
8459 };
8460
8461 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8462 {
8463         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8464         struct io_tctx_exit *work;
8465
8466         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8467         /*
8468          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8469          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8470          */
8471         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8472                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8473         complete(&work->completion);
8474 }
8475
8476 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8477 {
8478         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8479         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8480         struct io_tctx_exit exit;
8481         struct io_tctx_node *node;
8482         int ret;
8483
8484         /*
8485          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8486          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8487          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8488          * as nobody else will be looking for them.
8489          */
8490         do {
8491                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8492
8493                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8494         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8495
8496         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8497         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8498                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8499
8500                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8501                                         ctx_node);
8502                 exit.ctx = ctx;
8503                 init_completion(&exit.completion);
8504                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8505                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8506                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8507                         continue;
8508                 wake_up_process(node->task);
8509
8510                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8511                 wait_for_completion(&exit.completion);
8512                 cond_resched();
8513                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8514         }
8515         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8516
8517         io_ring_ctx_free(ctx);
8518 }
8519
8520 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8521 {
8522         unsigned long index;
8523         struct creds *creds;
8524
8525         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8526         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8527         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8528         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8529         if (ctx->rings)
8530                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8531         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8532                 io_unregister_personality(ctx, index);
8533         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8534
8535         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8536         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8537
8538         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8539         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8540
8541         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8542         /*
8543          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8544          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8545          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8546          * over using system_wq.
8547          */
8548         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8549 }
8550
8551 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8552 {
8553         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8554
8555         file->private_data = NULL;
8556         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8557         return 0;
8558 }
8559
8560 struct io_task_cancel {
8561         struct task_struct *task;
8562         struct files_struct *files;
8563 };
8564
8565 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8566 {
8567         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8568         struct io_task_cancel *cancel = data;
8569         bool ret;
8570
8571         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8572                 unsigned long flags;
8573                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8574
8575                 /* protect against races with linked timeouts */
8576                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8577                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8578                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8579         } else {
8580                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8581         }
8582         return ret;
8583 }
8584
8585 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8586                                   struct task_struct *task,
8587                                   struct files_struct *files)
8588 {
8589         struct io_defer_entry *de = NULL;
8590         LIST_HEAD(list);
8591
8592         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8593         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8594                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8595                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8596                         break;
8597                 }
8598         }
8599         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8600
8601         while (!list_empty(&list)) {
8602                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8603                 list_del_init(&de->list);
8604                 req_set_fail_links(de->req);
8605                 io_put_req(de->req);
8606                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8607                 kfree(de);
8608         }
8609 }
8610
8611 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8612 {
8613         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8614
8615         return req->ctx == data;
8616 }
8617
8618 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8619 {
8620         struct io_tctx_node *node;
8621         enum io_wq_cancel cret;
8622         bool ret = false;
8623
8624         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8625         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8626                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8627
8628                 /*
8629                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8630                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8631                  */
8632                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8633                         continue;
8634                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8635                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8636         }
8637         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8638
8639         return ret;
8640 }
8641
8642 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8643                                          struct task_struct *task,
8644                                          struct files_struct *files)
8645 {
8646         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8647         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8648
8649         while (1) {
8650                 enum io_wq_cancel cret;
8651                 bool ret = false;
8652
8653                 if (!task) {
8654                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8655                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8656                         /*
8657                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8658                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8659                          */
8660                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8661                                                &cancel, true);
8662                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8663                 }
8664
8665                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8666                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) {
8667                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8668                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8669                                 ret = true;
8670                         }
8671                 }
8672
8673                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8674                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8675                 ret |= io_run_task_work();
8676                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8677                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8678                 if (!ret)
8679                         break;
8680                 cond_resched();
8681         }
8682 }
8683
8684 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8685                                    struct task_struct *task,
8686                                    struct files_struct *files)
8687 {
8688         struct io_kiocb *req;
8689         int cnt = 0;
8690
8691         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8692         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8693                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8694         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8695         return cnt;
8696 }
8697
8698 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8699                                   struct task_struct *task,
8700                                   struct files_struct *files)
8701 {
8702         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8703                 DEFINE_WAIT(wait);
8704                 int inflight;
8705
8706                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8707                 if (!inflight)
8708                         break;
8709
8710                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8711
8712                 if (ctx->sq_data)
8713                         io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8714                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8715                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8716                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8717                         schedule();
8718                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8719                 if (ctx->sq_data)
8720                         io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8721         }
8722 }
8723
8724 /*
8725  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8726  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8727  * looping until none are found.
8728  */
8729 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8730                                           struct files_struct *files)
8731 {
8732         struct task_struct *task = current;
8733
8734         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8735                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8736                 task = ctx->sq_data->thread;
8737                 if (task)
8738                         atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8739         }
8740
8741         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8742
8743         io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8744         if (!files)
8745                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, NULL);
8746
8747         if (task)
8748                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8749         if (ctx->sq_data)
8750                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8751 }
8752
8753 /*
8754  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8755  */
8756 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8757 {
8758         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8759         struct io_tctx_node *node;
8760         int ret;
8761
8762         if (unlikely(!tctx)) {
8763                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8764                 if (unlikely(ret))
8765                         return ret;
8766                 tctx = current->io_uring;
8767         }
8768         if (tctx->last != ctx) {
8769                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8770
8771                 if (!old) {
8772                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8773                         if (!node)
8774                                 return -ENOMEM;
8775                         node->ctx = ctx;
8776                         node->task = current;
8777
8778                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8779                                                 node, GFP_KERNEL));
8780                         if (ret) {
8781                                 kfree(node);
8782                                 return ret;
8783                         }
8784
8785                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8786                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8787                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8788                 }
8789                 tctx->last = ctx;
8790         }
8791
8792         /*
8793          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8794          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8795          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8796          */
8797         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8798                 tctx->sqpoll = true;
8799
8800         return 0;
8801 }
8802
8803 /*
8804  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8805  */
8806 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8807 {
8808         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8809         struct io_tctx_node *node;
8810
8811         if (!tctx)
8812                 return;
8813         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8814         if (!node)
8815                 return;
8816
8817         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8818         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8819
8820         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8821         list_del(&node->ctx_node);
8822         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8823
8824         if (tctx->last == node->ctx)
8825                 tctx->last = NULL;
8826         kfree(node);
8827 }
8828
8829 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8830 {
8831         struct io_tctx_node *node;
8832         unsigned long index;
8833
8834         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8835                 io_uring_del_task_file(index);
8836         if (tctx->io_wq) {
8837                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8838                 tctx->io_wq = NULL;
8839         }
8840 }
8841
8842 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8843 {
8844         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8845         struct io_tctx_node *node;
8846         unsigned long index;
8847
8848         /* make sure overflow events are dropped */
8849         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8850         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8851                 io_uring_cancel_task_requests(node->ctx, files);
8852         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8853
8854         if (files)
8855                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8856 }
8857
8858 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8859 {
8860         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8861 }
8862
8863 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8864 {
8865         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8866         struct io_uring_task *tctx;
8867         s64 inflight;
8868         DEFINE_WAIT(wait);
8869
8870         if (!sqd)
8871                 return;
8872         io_sq_thread_park(sqd);
8873         if (!sqd->thread || !sqd->thread->io_uring) {
8874                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8875                 return;
8876         }
8877         tctx = ctx->sq_data->thread->io_uring;
8878         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8879         do {
8880                 /* read completions before cancelations */
8881                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8882                 if (!inflight)
8883                         break;
8884                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8885
8886                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8887                 /*
8888                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8889                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8890                  * prepare_to_wait().
8891                  */
8892                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8893                         schedule();
8894                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8895         } while (1);
8896         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8897         io_sq_thread_unpark(sqd);
8898 }
8899
8900 /*
8901  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8902  * requests.
8903  */
8904 void __io_uring_task_cancel(void)
8905 {
8906         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8907         DEFINE_WAIT(wait);
8908         s64 inflight;
8909
8910         /* make sure overflow events are dropped */
8911         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8912
8913         if (tctx->sqpoll) {
8914                 struct io_tctx_node *node;
8915                 unsigned long index;
8916
8917                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8918                         io_uring_cancel_sqpoll(node->ctx);
8919         }
8920
8921         do {
8922                 /* read completions before cancelations */
8923                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8924                 if (!inflight)
8925                         break;
8926                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8927
8928                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8929
8930                 /*
8931                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8932                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8933                  * prepare_to_wait().
8934                  */
8935                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8936                         schedule();
8937                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8938         } while (1);
8939
8940         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8941
8942         io_uring_clean_tctx(tctx);
8943         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
8944         __io_uring_free(current);
8945 }
8946
8947 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8948                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8949 {
8950         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8951         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8952         struct page *page;
8953         void *ptr;
8954
8955         switch (offset) {
8956         case IORING_OFF_SQ_RING:
8957         case IORING_OFF_CQ_RING:
8958                 ptr = ctx->rings;
8959                 break;
8960         case IORING_OFF_SQES:
8961                 ptr = ctx->sq_sqes;
8962                 break;
8963         default:
8964                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8965         }
8966
8967         page = virt_to_head_page(ptr);
8968         if (sz > page_size(page))
8969                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8970
8971         return ptr;
8972 }
8973
8974 #ifdef CONFIG_MMU
8975
8976 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8977 {
8978         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8979         unsigned long pfn;
8980         void *ptr;
8981
8982         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8983         if (IS_ERR(ptr))
8984                 return PTR_ERR(ptr);
8985
8986         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8987         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8988 }
8989
8990 #else /* !CONFIG_MMU */
8991
8992 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8993 {
8994         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8995 }
8996
8997 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8998 {
8999         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9000 }
9001
9002 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9003         unsigned long addr, unsigned long len,
9004         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9005 {
9006         void *ptr;
9007
9008         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9009         if (IS_ERR(ptr))
9010                 return PTR_ERR(ptr);
9011
9012         return (unsigned long) ptr;
9013 }
9014
9015 #endif /* !CONFIG_MMU */
9016
9017 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9018 {
9019         int ret = 0;
9020         DEFINE_WAIT(wait);
9021
9022         do {
9023                 if (!io_sqring_full(ctx))
9024                         break;
9025                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9026
9027                 if (!io_sqring_full(ctx))
9028                         break;
9029                 schedule();
9030         } while (!signal_pending(current));
9031
9032         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9033         return ret;
9034 }
9035
9036 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9037                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9038                           const sigset_t __user **sig)
9039 {
9040         struct io_uring_getevents_arg arg;
9041
9042         /*
9043          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9044          * is just a pointer to the sigset_t.
9045          */
9046         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9047                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9048                 *ts = NULL;
9049                 return 0;
9050         }
9051
9052         /*
9053          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9054          * timespec and sigset_t pointers if good.
9055          */
9056         if (*argsz != sizeof(arg))
9057                 return -EINVAL;
9058         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9059                 return -EFAULT;
9060         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9061         *argsz = arg.sigmask_sz;
9062         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9063         return 0;
9064 }
9065
9066 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9067                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9068                 size_t, argsz)
9069 {
9070         struct io_ring_ctx *ctx;
9071         long ret = -EBADF;
9072         int submitted = 0;
9073         struct fd f;
9074
9075         io_run_task_work();
9076
9077         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9078                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9079                 return -EINVAL;
9080
9081         f = fdget(fd);
9082         if (!f.file)
9083                 return -EBADF;
9084
9085         ret = -EOPNOTSUPP;
9086         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9087                 goto out_fput;
9088
9089         ret = -ENXIO;
9090         ctx = f.file->private_data;
9091         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9092                 goto out_fput;
9093
9094         ret = -EBADFD;
9095         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9096                 goto out;
9097
9098         /*
9099          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9100          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9101          * we were asked to.
9102          */
9103         ret = 0;
9104         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9105                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9106
9107                 ret = -EOWNERDEAD;
9108                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9109                         goto out;
9110                 }
9111                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9112                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9113                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9114                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9115                         if (ret)
9116                                 goto out;
9117                 }
9118                 submitted = to_submit;
9119         } else if (to_submit) {
9120                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9121                 if (unlikely(ret))
9122                         goto out;
9123                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9124                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9125                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9126
9127                 if (submitted != to_submit)
9128                         goto out;
9129         }
9130         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9131                 const sigset_t __user *sig;
9132                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9133
9134                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9135                 if (unlikely(ret))
9136                         goto out;
9137
9138                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9139
9140                 /*
9141                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9142                  * space applications don't need to do io completion events
9143                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9144                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9145                  */
9146                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9147                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9148                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9149                 } else {
9150                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9151                 }
9152         }
9153
9154 out:
9155         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9156 out_fput:
9157         fdput(f);
9158         return submitted ? submitted : ret;
9159 }
9160
9161 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9162 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9163                 const struct cred *cred)
9164 {
9165         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9166         struct group_info *gi;
9167         kernel_cap_t cap;
9168         unsigned __capi;
9169         int g;
9170
9171         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9172         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9173         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9174         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9175         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9176         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9177         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9178         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9179         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9180         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9181         gi = cred->group_info;
9182         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9183                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9184                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9185         }
9186         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9187         cap = cred->cap_effective;
9188         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9189                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9190         seq_putc(m, '\n');
9191         return 0;
9192 }
9193
9194 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9195 {
9196         struct io_sq_data *sq = NULL;
9197         bool has_lock;
9198         int i;
9199
9200         /*
9201          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9202          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9203          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9204          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9205          */
9206         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9207
9208         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9209                 sq = ctx->sq_data;
9210                 if (!sq->thread)
9211                         sq = NULL;
9212         }
9213
9214         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9215         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9216         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9217         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9218                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9219
9220                 if (f)
9221                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9222                 else
9223                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9224         }
9225         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9226         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9227                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9228
9229                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9230                                                 (unsigned int) buf->len);
9231         }
9232         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9233                 unsigned long index;
9234                 const struct cred *cred;
9235
9236                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9237                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9238                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9239         }
9240         seq_printf(m, "PollList:\n");
9241         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9242         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9243                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9244                 struct io_kiocb *req;
9245
9246                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9247                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9248                                         req->task->task_works != NULL);
9249         }
9250         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9251         if (has_lock)
9252                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9253 }
9254
9255 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9256 {
9257         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9258
9259         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9260                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9261                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9262         }
9263 }
9264 #endif
9265
9266 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9267         .release        = io_uring_release,
9268         .mmap           = io_uring_mmap,
9269 #ifndef CONFIG_MMU
9270         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9271         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9272 #endif
9273         .poll           = io_uring_poll,
9274         .fasync         = io_uring_fasync,
9275 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9276         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9277 #endif
9278 };
9279
9280 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9281                                   struct io_uring_params *p)
9282 {
9283         struct io_rings *rings;
9284         size_t size, sq_array_offset;
9285
9286         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9287         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9288         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9289
9290         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9291         if (size == SIZE_MAX)
9292                 return -EOVERFLOW;
9293
9294         rings = io_mem_alloc(size);
9295         if (!rings)
9296                 return -ENOMEM;
9297
9298         ctx->rings = rings;
9299         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9300         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9301         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9302         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9303         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9304         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9305         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9306
9307         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9308         if (size == SIZE_MAX) {
9309                 io_mem_free(ctx->rings);
9310                 ctx->rings = NULL;
9311                 return -EOVERFLOW;
9312         }
9313
9314         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9315         if (!ctx->sq_sqes) {
9316                 io_mem_free(ctx->rings);
9317                 ctx->rings = NULL;
9318                 return -ENOMEM;
9319         }
9320
9321         return 0;
9322 }
9323
9324 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9325 {
9326         int ret, fd;
9327
9328         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9329         if (fd < 0)
9330                 return fd;
9331
9332         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9333         if (ret) {
9334                 put_unused_fd(fd);
9335                 return ret;
9336         }
9337         fd_install(fd, file);
9338         return fd;
9339 }
9340
9341 /*
9342  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9343  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9344  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9345  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9346  */
9347 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9348 {
9349         struct file *file;
9350 #if defined(CONFIG_UNIX)
9351         int ret;
9352
9353         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9354                                 &ctx->ring_sock);
9355         if (ret)
9356                 return ERR_PTR(ret);
9357 #endif
9358
9359         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9360                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9361 #if defined(CONFIG_UNIX)
9362         if (IS_ERR(file)) {
9363                 sock_release(ctx->ring_sock);
9364                 ctx->ring_sock = NULL;
9365         } else {
9366                 ctx->ring_sock->file = file;
9367         }
9368 #endif
9369         return file;
9370 }
9371
9372 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9373                            struct io_uring_params __user *params)
9374 {
9375         struct io_ring_ctx *ctx;
9376         struct file *file;
9377         int ret;
9378
9379         if (!entries)
9380                 return -EINVAL;
9381         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9382                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9383                         return -EINVAL;
9384                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9385         }
9386
9387         /*
9388          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9389          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9390          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9391          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9392          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9393          * of CQ ring entries manually.
9394          */
9395         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9396         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9397                 /*
9398                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9399                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9400                  * any cq vs sq ring sizing.
9401                  */
9402                 if (!p->cq_entries)
9403                         return -EINVAL;
9404                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9405                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9406                                 return -EINVAL;
9407                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9408                 }
9409                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9410                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9411                         return -EINVAL;
9412         } else {
9413                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9414         }
9415
9416         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9417         if (!ctx)
9418                 return -ENOMEM;
9419         ctx->compat = in_compat_syscall();
9420         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9421                 ctx->user = get_uid(current_user());
9422
9423         /*
9424          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9425          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9426          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9427          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9428          */
9429         mmgrab(current->mm);
9430         ctx->mm_account = current->mm;
9431
9432         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9433         if (ret)
9434                 goto err;
9435
9436         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9437         if (ret)
9438                 goto err;
9439
9440         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9441         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9442         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9443         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9444         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9445         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9446         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9447         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9448
9449         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9450         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9451         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9452         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9453         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9454         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9455         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9456         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9457
9458         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9459                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9460                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9461                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9462                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9463
9464         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9465                 ret = -EFAULT;
9466                 goto err;
9467         }
9468
9469         file = io_uring_get_file(ctx);
9470         if (IS_ERR(file)) {
9471                 ret = PTR_ERR(file);
9472                 goto err;
9473         }
9474
9475         /*
9476          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9477          * having closed it before we finish setup
9478          */
9479         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9480         if (ret < 0) {
9481                 /* fput will clean it up */
9482                 fput(file);
9483                 return ret;
9484         }
9485
9486         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9487         return ret;
9488 err:
9489         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9490         return ret;
9491 }
9492
9493 /*
9494  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9495  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9496  * params structure passed in.
9497  */
9498 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9499 {
9500         struct io_uring_params p;
9501         int i;
9502
9503         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9504                 return -EFAULT;
9505         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9506                 if (p.resv[i])
9507                         return -EINVAL;
9508         }
9509
9510         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9511                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9512                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9513                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9514                 return -EINVAL;
9515
9516         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9517 }
9518
9519 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9520                 struct io_uring_params __user *, params)
9521 {
9522         return io_uring_setup(entries, params);
9523 }
9524
9525 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9526 {
9527         struct io_uring_probe *p;
9528         size_t size;
9529         int i, ret;
9530
9531         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9532         if (size == SIZE_MAX)
9533                 return -EOVERFLOW;
9534         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9535         if (!p)
9536                 return -ENOMEM;
9537
9538         ret = -EFAULT;
9539         if (copy_from_user(p, arg, size))
9540                 goto out;
9541         ret = -EINVAL;
9542         if (memchr_inv(p, 0, size))
9543                 goto out;
9544
9545         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9546         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9547                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9548
9549         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9550                 p->ops[i].op = i;
9551                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9552                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9553         }
9554         p->ops_len = i;
9555
9556         ret = 0;
9557         if (copy_to_user(arg, p, size))
9558                 ret = -EFAULT;
9559 out:
9560         kfree(p);
9561         return ret;
9562 }
9563
9564 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9565 {
9566         const struct cred *creds;
9567         u32 id;
9568         int ret;
9569
9570         creds = get_current_cred();
9571
9572         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9573                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9574         if (!ret)
9575                 return id;
9576         put_cred(creds);
9577         return ret;
9578 }
9579
9580 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9581                                     unsigned int nr_args)
9582 {
9583         struct io_uring_restriction *res;
9584         size_t size;
9585         int i, ret;
9586
9587         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9588         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9589                 return -EBADFD;
9590
9591         /* We allow only a single restrictions registration */
9592         if (ctx->restrictions.registered)
9593                 return -EBUSY;
9594
9595         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9596                 return -EINVAL;
9597
9598         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9599         if (size == SIZE_MAX)
9600                 return -EOVERFLOW;
9601
9602         res = memdup_user(arg, size);
9603         if (IS_ERR(res))
9604                 return PTR_ERR(res);
9605
9606         ret = 0;
9607
9608         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9609                 switch (res[i].opcode) {
9610                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9611                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9612                                 ret = -EINVAL;
9613                                 goto out;
9614                         }
9615
9616                         __set_bit(res[i].register_op,
9617                                   ctx->restrictions.register_op);
9618                         break;
9619                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9620                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9621                                 ret = -EINVAL;
9622                                 goto out;
9623                         }
9624
9625                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9626                         break;
9627                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9628                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9629                         break;
9630                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9631                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9632                         break;
9633                 default:
9634                         ret = -EINVAL;
9635                         goto out;
9636                 }
9637         }
9638
9639 out:
9640         /* Reset all restrictions if an error happened */
9641         if (ret != 0)
9642                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9643         else
9644                 ctx->restrictions.registered = true;
9645
9646         kfree(res);
9647         return ret;
9648 }
9649
9650 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9651 {
9652         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9653                 return -EBADFD;
9654
9655         if (ctx->restrictions.registered)
9656                 ctx->restricted = 1;
9657
9658         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9659         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9660                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9661         return 0;
9662 }
9663
9664 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9665 {
9666         switch (op) {
9667         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9668         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9669         case IORING_REGISTER_PROBE:
9670         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9671         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9672                 return false;
9673         default:
9674                 return true;
9675         }
9676 }
9677
9678 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9679                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9680         __releases(ctx->uring_lock)
9681         __acquires(ctx->uring_lock)
9682 {
9683         int ret;
9684
9685         /*
9686          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9687          * someone else killed the ctx or is already going through
9688          * io_uring_register().
9689          */
9690         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9691                 return -ENXIO;
9692
9693         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9694                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9695
9696                 /*
9697                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9698                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9699                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9700                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9701                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9702                  * after we've killed the percpu ref.
9703                  */
9704                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9705                 do {
9706                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9707                         if (!ret)
9708                                 break;
9709                         ret = io_run_task_work_sig();
9710                         if (ret < 0)
9711                                 break;
9712                 } while (1);
9713
9714                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9715
9716                 if (ret) {
9717                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9718                         goto out_quiesce;
9719                 }
9720         }
9721
9722         if (ctx->restricted) {
9723                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9724                         ret = -EINVAL;
9725                         goto out;
9726                 }
9727
9728                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9729                         ret = -EACCES;
9730                         goto out;
9731                 }
9732         }
9733
9734         switch (opcode) {
9735         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9736                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9737                 break;
9738         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9739                 ret = -EINVAL;
9740                 if (arg || nr_args)
9741                         break;
9742                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9743                 break;
9744         case IORING_REGISTER_FILES:
9745                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9746                 break;
9747         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9748                 ret = -EINVAL;
9749                 if (arg || nr_args)
9750                         break;
9751                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9752                 break;
9753         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9754                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9755                 break;
9756         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9757         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9758                 ret = -EINVAL;
9759                 if (nr_args != 1)
9760                         break;
9761                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9762                 if (ret)
9763                         break;
9764                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9765                         ctx->eventfd_async = 1;
9766                 else
9767                         ctx->eventfd_async = 0;
9768                 break;
9769         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9770                 ret = -EINVAL;
9771                 if (arg || nr_args)
9772                         break;
9773                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9774                 break;
9775         case IORING_REGISTER_PROBE:
9776                 ret = -EINVAL;
9777                 if (!arg || nr_args > 256)
9778                         break;
9779                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9780                 break;
9781         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9782                 ret = -EINVAL;
9783                 if (arg || nr_args)
9784                         break;
9785                 ret = io_register_personality(ctx);
9786                 break;
9787         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9788                 ret = -EINVAL;
9789                 if (arg)
9790                         break;
9791                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9792                 break;
9793         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9794                 ret = -EINVAL;
9795                 if (arg || nr_args)
9796                         break;
9797                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9798                 break;
9799         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9800                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9801                 break;
9802         default:
9803                 ret = -EINVAL;
9804                 break;
9805         }
9806
9807 out:
9808         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9809                 /* bring the ctx back to life */
9810                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9811 out_quiesce:
9812                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9813         }
9814         return ret;
9815 }
9816
9817 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9818                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9819 {
9820         struct io_ring_ctx *ctx;
9821         long ret = -EBADF;
9822         struct fd f;
9823
9824         f = fdget(fd);
9825         if (!f.file)
9826                 return -EBADF;
9827
9828         ret = -EOPNOTSUPP;
9829         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9830                 goto out_fput;
9831
9832         ctx = f.file->private_data;
9833
9834         io_run_task_work();
9835
9836         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9837         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9838         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9839         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9840                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9841 out_fput:
9842         fdput(f);
9843         return ret;
9844 }
9845
9846 static int __init io_uring_init(void)
9847 {
9848 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9849         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9850         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9851 } while (0)
9852
9853 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9854         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9855         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9856         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9857         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9858         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9859         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9860         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9861         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9862         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9863         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9864         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9865         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9866         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9867         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9868         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9869         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9870         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9871         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9872         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9873         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9874         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9875         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9876         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9877         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9878         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9879         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9880         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9881         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9882         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9883         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9884
9885         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9886         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9887         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9888                                 SLAB_ACCOUNT);
9889         return 0;
9890 };
9891 __initcall(io_uring_init);