fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         u64             ubuf_end;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_overflow_cqe {
 206         struct io_uring_cqe cqe;
 207         struct list_head list;
 208 };
 209
 210 struct io_fixed_file {
 211         /* file * with additional FFS_* flags */
 212         unsigned long file_ptr;
 213 };
 214
 215 struct io_rsrc_put {
 216         struct list_head list;
 217         union {
 218                 void *rsrc;
 219                 struct file *file;
 220         };
 221 };
 222
 223 struct io_file_table {
 224         /* two level table */
 225         struct io_fixed_file **files;
 226 };
 227
 228 struct io_rsrc_node {
 229         struct percpu_ref               refs;
 230         struct list_head                node;
 231         struct list_head                rsrc_list;
 232         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 233         struct llist_node               llist;
 234         bool                            done;
 235 };
 236
 237 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 238
 239 struct io_rsrc_data {
 240         struct io_ring_ctx              *ctx;
 241
 242         rsrc_put_fn                     *do_put;
 243         atomic_t                        refs;
 244         struct completion               done;
 245         bool                            quiesce;
 246 };
 247
 248 struct io_buffer {
 249         struct list_head list;
 250         __u64 addr;
 251         __s32 len;
 252         __u16 bid;
 253 };
 254
 255 struct io_restriction {
 256         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 257         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 258         u8 sqe_flags_allowed;
 259         u8 sqe_flags_required;
 260         bool registered;
 261 };
 262
 263 enum {
 264         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 265         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 266 };
 267
 268 struct io_sq_data {
 269         refcount_t              refs;
 270         atomic_t                park_pending;
 271         struct mutex            lock;
 272
 273         /* ctx's that are using this sqd */
 274         struct list_head        ctx_list;
 275
 276         struct task_struct      *thread;
 277         struct wait_queue_head  wait;
 278
 279         unsigned                sq_thread_idle;
 280         int                     sq_cpu;
 281         pid_t                   task_pid;
 282         pid_t                   task_tgid;
 283
 284         unsigned long           state;
 285         struct completion       exited;
 286         struct callback_head    *park_task_work;
 287 };
 288
 289 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 290 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 291 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 292 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 293
 294 struct io_comp_state {
 295         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 296         unsigned int            nr;
 297         unsigned int            locked_free_nr;
 298         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 299         struct list_head        free_list;
 300         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 301         struct list_head        locked_free_list;
 302 };
 303
 304 struct io_submit_link {
 305         struct io_kiocb         *head;
 306         struct io_kiocb         *last;
 307 };
 308
 309 struct io_submit_state {
 310         struct blk_plug         plug;
 311         struct io_submit_link   link;
 312
 313         /*
 314          * io_kiocb alloc cache
 315          */
 316         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 317         unsigned int            free_reqs;
 318
 319         bool                    plug_started;
 320
 321         /*
 322          * Batch completion logic
 323          */
 324         struct io_comp_state    comp;
 325
 326         /*
 327          * File reference cache
 328          */
 329         struct file             *file;
 330         unsigned int            fd;
 331         unsigned int            file_refs;
 332         unsigned int            ios_left;
 333 };
 334
 335 struct io_ring_ctx {
 336         struct {
 337                 struct percpu_ref       refs;
 338         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 339
 340         struct {
 341                 unsigned int            flags;
 342                 unsigned int            compat: 1;
 343                 unsigned int            drain_next: 1;
 344                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 345                 unsigned int            restricted: 1;
 346
 347                 /*
 348                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 349                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 350                  *
 351                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 352                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 353                  * the queue when needed.
 354                  *
 355                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 356                  * array.
 357                  */
 358                 u32                     *sq_array;
 359                 unsigned                cached_sq_head;
 360                 unsigned                sq_entries;
 361                 unsigned                sq_mask;
 362                 unsigned                sq_thread_idle;
 363                 unsigned                cached_sq_dropped;
 364                 unsigned                cached_cq_overflow;
 365                 unsigned long           sq_check_overflow;
 366
 367                 /* hashed buffered write serialization */
 368                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 369
 370                 struct list_head        defer_list;
 371                 struct list_head        timeout_list;
 372                 struct list_head        cq_overflow_list;
 373
 374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 375         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 376
 377         struct {
 378                 struct mutex            uring_lock;
 379                 wait_queue_head_t       wait;
 380         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 381
 382         struct io_submit_state          submit_state;
 383
 384         struct io_rings *rings;
 385
 386         /* Only used for accounting purposes */
 387         struct mm_struct        *mm_account;
 388
 389         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 390         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 391
 392         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 393         struct list_head        sqd_list;
 394
 395         /*
 396          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 397          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 398          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 399          */
 400         struct io_rsrc_data     *file_data;
 401         struct io_file_table    file_table;
 402         unsigned                nr_user_files;
 403
 404         /* if used, fixed mapped user buffers */
 405         unsigned                nr_user_bufs;
 406         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 407
 408         struct user_struct      *user;
 409
 410         struct completion       ref_comp;
 411
 412 #if defined(CONFIG_UNIX)
 413         struct socket           *ring_sock;
 414 #endif
 415
 416         struct xarray           io_buffers;
 417
 418         struct xarray           personalities;
 419         u32                     pers_next;
 420
 421         struct {
 422                 unsigned                cached_cq_tail;
 423                 unsigned                cq_entries;
 424                 unsigned                cq_mask;
 425                 atomic_t                cq_timeouts;
 426                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 427                 unsigned long           cq_check_overflow;
 428                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 429                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 430                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 431         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 432
 433         struct {
 434                 spinlock_t              completion_lock;
 435
 436                 /*
 437                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 438                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 439                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 440                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 441                  */
 442                 struct list_head        iopoll_list;
 443                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 444                 unsigned                cancel_hash_bits;
 445                 bool                    poll_multi_file;
 446         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 447
 448         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 449         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 450         struct list_head                rsrc_ref_list;
 451         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 452         struct io_rsrc_node             *rsrc_node;
 453         struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 454
 455         struct io_restriction           restrictions;
 456
 457         /* exit task_work */
 458         struct callback_head            *exit_task_work;
 459
 460         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 461         struct work_struct              exit_work;
 462         struct list_head                tctx_list;
 463 };
 464
 465 struct io_uring_task {
 466         /* submission side */
 467         struct xarray           xa;
 468         struct wait_queue_head  wait;
 469         const struct io_ring_ctx *last;
 470         struct io_wq            *io_wq;
 471         struct percpu_counter   inflight;
 472         atomic_t                inflight_tracked;
 473         atomic_t                in_idle;
 474
 475         spinlock_t              task_lock;
 476         struct io_wq_work_list  task_list;
 477         unsigned long           task_state;
 478         struct callback_head    task_work;
 479 };
 480
 481 /*
 482  * First field must be the file pointer in all the
 483  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 484  */
 485 struct io_poll_iocb {
 486         struct file                     *file;
 487         struct wait_queue_head          *head;
 488         __poll_t                        events;
 489         bool                            done;
 490         bool                            canceled;
 491         struct wait_queue_entry         wait;
 492 };
 493
 494 struct io_poll_update {
 495         struct file                     *file;
 496         u64                             old_user_data;
 497         u64                             new_user_data;
 498         __poll_t                        events;
 499         bool                            update_events;
 500         bool                            update_user_data;
 501 };
 502
 503 struct io_close {
 504         struct file                     *file;
 505         int                             fd;
 506 };
 507
 508 struct io_timeout_data {
 509         struct io_kiocb                 *req;
 510         struct hrtimer                  timer;
 511         struct timespec64               ts;
 512         enum hrtimer_mode               mode;
 513 };
 514
 515 struct io_accept {
 516         struct file                     *file;
 517         struct sockaddr __user          *addr;
 518         int __user                      *addr_len;
 519         int                             flags;
 520         unsigned long                   nofile;
 521 };
 522
 523 struct io_sync {
 524         struct file                     *file;
 525         loff_t                          len;
 526         loff_t                          off;
 527         int                             flags;
 528         int                             mode;
 529 };
 530
 531 struct io_cancel {
 532         struct file                     *file;
 533         u64                             addr;
 534 };
 535
 536 struct io_timeout {
 537         struct file                     *file;
 538         u32                             off;
 539         u32                             target_seq;
 540         struct list_head                list;
 541         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 542         struct io_kiocb                 *head;
 543 };
 544
 545 struct io_timeout_rem {
 546         struct file                     *file;
 547         u64                             addr;
 548
 549         /* timeout update */
 550         struct timespec64               ts;
 551         u32                             flags;
 552 };
 553
 554 struct io_rw {
 555         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 556         struct kiocb                    kiocb;
 557         u64                             addr;
 558         u64                             len;
 559 };
 560
 561 struct io_connect {
 562         struct file                     *file;
 563         struct sockaddr __user          *addr;
 564         int                             addr_len;
 565 };
 566
 567 struct io_sr_msg {
 568         struct file                     *file;
 569         union {
 570                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 571                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 572                 void __user                     *buf;
 573         };
 574         int                             msg_flags;
 575         int                             bgid;
 576         size_t                          len;
 577         struct io_buffer                *kbuf;
 578 };
 579
 580 struct io_open {
 581         struct file                     *file;
 582         int                             dfd;
 583         struct filename                 *filename;
 584         struct open_how                 how;
 585         unsigned long                   nofile;
 586 };
 587
 588 struct io_rsrc_update {
 589         struct file                     *file;
 590         u64                             arg;
 591         u32                             nr_args;
 592         u32                             offset;
 593 };
 594
 595 struct io_fadvise {
 596         struct file                     *file;
 597         u64                             offset;
 598         u32                             len;
 599         u32                             advice;
 600 };
 601
 602 struct io_madvise {
 603         struct file                     *file;
 604         u64                             addr;
 605         u32                             len;
 606         u32                             advice;
 607 };
 608
 609 struct io_epoll {
 610         struct file                     *file;
 611         int                             epfd;
 612         int                             op;
 613         int                             fd;
 614         struct epoll_event              event;
 615 };
 616
 617 struct io_splice {
 618         struct file                     *file_out;
 619         struct file                     *file_in;
 620         loff_t                          off_out;
 621         loff_t                          off_in;
 622         u64                             len;
 623         unsigned int                    flags;
 624 };
 625
 626 struct io_provide_buf {
 627         struct file                     *file;
 628         __u64                           addr;
 629         __u32                           len;
 630         __u32                           bgid;
 631         __u16                           nbufs;
 632         __u16                           bid;
 633 };
 634
 635 struct io_statx {
 636         struct file                     *file;
 637         int                             dfd;
 638         unsigned int                    mask;
 639         unsigned int                    flags;
 640         const char __user               *filename;
 641         struct statx __user             *buffer;
 642 };
 643
 644 struct io_shutdown {
 645         struct file                     *file;
 646         int                             how;
 647 };
 648
 649 struct io_rename {
 650         struct file                     *file;
 651         int                             old_dfd;
 652         int                             new_dfd;
 653         struct filename                 *oldpath;
 654         struct filename                 *newpath;
 655         int                             flags;
 656 };
 657
 658 struct io_unlink {
 659         struct file                     *file;
 660         int                             dfd;
 661         int                             flags;
 662         struct filename                 *filename;
 663 };
 664
 665 struct io_completion {
 666         struct file                     *file;
 667         struct list_head                list;
 668         u32                             cflags;
 669 };
 670
 671 struct io_async_connect {
 672         struct sockaddr_storage         address;
 673 };
 674
 675 struct io_async_msghdr {
 676         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 677         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 678         struct iovec                    *free_iov;
 679         struct sockaddr __user          *uaddr;
 680         struct msghdr                   msg;
 681         struct sockaddr_storage         addr;
 682 };
 683
 684 struct io_async_rw {
 685         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 686         const struct iovec              *free_iovec;
 687         struct iov_iter                 iter;
 688         size_t                          bytes_done;
 689         struct wait_page_queue          wpq;
 690 };
 691
 692 enum {
 693         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 694         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 695         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 696         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 697         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 698         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 699
 700         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 701         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 702         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 703         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 704         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 705         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 706         REQ_F_POLLED_BIT,
 707         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 708         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 709         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 710         REQ_F_REISSUE_BIT,
 711         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 712         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 713         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 714         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 715         REQ_F_ISREG_BIT,
 716
 717         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 718         __REQ_F_LAST_BIT,
 719 };
 720
 721 enum {
 722         /* ctx owns file */
 723         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 724         /* drain existing IO first */
 725         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 726         /* linked sqes */
 727         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 728         /* doesn't sever on completion < 0 */
 729         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 730         /* IOSQE_ASYNC */
 731         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 732         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 733         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 734
 735         /* fail rest of links */
 736         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 737         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 738         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 739         /* read/write uses file position */
 740         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 741         /* must not punt to workers */
 742         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 743         /* has or had linked timeout */
 744         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 745         /* needs cleanup */
 746         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 747         /* already went through poll handler */
 748         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 749         /* buffer already selected */
 750         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 751         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 752         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 753         /* completion is deferred through io_comp_state */
 754         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 755         /* caller should reissue async */
 756         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 757         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 758         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 759         /* supports async reads */
 760         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 761         /* supports async writes */
 762         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 763         /* regular file */
 764         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 765 };
 766
 767 struct async_poll {
 768         struct io_poll_iocb     poll;
 769         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 770 };
 771
 772 struct io_task_work {
 773         struct io_wq_work_node  node;
 774         task_work_func_t        func;
 775 };
 776
 777 /*
 778  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 779  * as the first entry in their struct definition. So you can
 780  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 781  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 782  */
 783 struct io_kiocb {
 784         union {
 785                 struct file             *file;
 786                 struct io_rw            rw;
 787                 struct io_poll_iocb     poll;
 788                 struct io_poll_update   poll_update;
 789                 struct io_accept        accept;
 790                 struct io_sync          sync;
 791                 struct io_cancel        cancel;
 792                 struct io_timeout       timeout;
 793                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 794                 struct io_connect       connect;
 795                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 796                 struct io_open          open;
 797                 struct io_close         close;
 798                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 799                 struct io_fadvise       fadvise;
 800                 struct io_madvise       madvise;
 801                 struct io_epoll         epoll;
 802                 struct io_splice        splice;
 803                 struct io_provide_buf   pbuf;
 804                 struct io_statx         statx;
 805                 struct io_shutdown      shutdown;
 806                 struct io_rename        rename;
 807                 struct io_unlink        unlink;
 808                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 809                 struct io_completion    compl;
 810         };
 811
 812         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 813         void                            *async_data;
 814         u8                              opcode;
 815         /* polled IO has completed */
 816         u8                              iopoll_completed;
 817
 818         u16                             buf_index;
 819         u32                             result;
 820
 821         struct io_ring_ctx              *ctx;
 822         unsigned int                    flags;
 823         atomic_t                        refs;
 824         struct task_struct              *task;
 825         u64                             user_data;
 826
 827         struct io_kiocb                 *link;
 828         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 829
 830         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 831         struct list_head                inflight_entry;
 832         union {
 833                 struct io_task_work     io_task_work;
 834                 struct callback_head    task_work;
 835         };
 836         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 837         struct hlist_node               hash_node;
 838         struct async_poll               *apoll;
 839         struct io_wq_work               work;
 840 };
 841
 842 struct io_tctx_node {
 843         struct list_head        ctx_node;
 844         struct task_struct      *task;
 845         struct io_ring_ctx      *ctx;
 846 };
 847
 848 struct io_defer_entry {
 849         struct list_head        list;
 850         struct io_kiocb         *req;
 851         u32                     seq;
 852 };
 853
 854 struct io_op_def {
 855         /* needs req->file assigned */
 856         unsigned                needs_file : 1;
 857         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 858         unsigned                hash_reg_file : 1;
 859         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 860         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 861         /* opcode is not supported by this kernel */
 862         unsigned                not_supported : 1;
 863         /* set if opcode supports polled "wait" */
 864         unsigned                pollin : 1;
 865         unsigned                pollout : 1;
 866         /* op supports buffer selection */
 867         unsigned                buffer_select : 1;
 868         /* do prep async if is going to be punted */
 869         unsigned                needs_async_setup : 1;
 870         /* should block plug */
 871         unsigned                plug : 1;
 872         /* size of async data needed, if any */
 873         unsigned short          async_size;
 874 };
 875
 876 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 877         [IORING_OP_NOP] = {},
 878         [IORING_OP_READV] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881                 .pollin                 = 1,
 882                 .buffer_select          = 1,
 883                 .needs_async_setup      = 1,
 884                 .plug                   = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886         },
 887         [IORING_OP_WRITEV] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .hash_reg_file          = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .needs_async_setup      = 1,
 893                 .plug                   = 1,
 894                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 895         },
 896         [IORING_OP_FSYNC] = {
 897                 .needs_file             = 1,
 898         },
 899         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 900                 .needs_file             = 1,
 901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 902                 .pollin                 = 1,
 903                 .plug                   = 1,
 904                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 905         },
 906         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .hash_reg_file          = 1,
 909                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 910                 .pollout                = 1,
 911                 .plug                   = 1,
 912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 913         },
 914         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 915                 .needs_file             = 1,
 916                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 917         },
 918         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 919         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 920                 .needs_file             = 1,
 921         },
 922         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 923                 .needs_file             = 1,
 924                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 925                 .pollout                = 1,
 926                 .needs_async_setup      = 1,
 927                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 928         },
 929         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 930                 .needs_file             = 1,
 931                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 932                 .pollin                 = 1,
 933                 .buffer_select          = 1,
 934                 .needs_async_setup      = 1,
 935                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 936         },
 937         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 938                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 939         },
 940         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 941                 /* used by timeout updates' prep() */
 942         },
 943         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 946                 .pollin                 = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 949         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 950                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 951         },
 952         [IORING_OP_CONNECT] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollout                = 1,
 956                 .needs_async_setup      = 1,
 957                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 958         },
 959         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 960                 .needs_file             = 1,
 961         },
 962         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 963         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 964         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 965         [IORING_OP_STATX] = {},
 966         [IORING_OP_READ] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 969                 .pollin                 = 1,
 970                 .buffer_select          = 1,
 971                 .plug                   = 1,
 972                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 973         },
 974         [IORING_OP_WRITE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 977                 .pollout                = 1,
 978                 .plug                   = 1,
 979                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 980         },
 981         [IORING_OP_FADVISE] = {
 982                 .needs_file             = 1,
 983         },
 984         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 985         [IORING_OP_SEND] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988                 .pollout                = 1,
 989         },
 990         [IORING_OP_RECV] = {
 991                 .needs_file             = 1,
 992                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 993                 .pollin                 = 1,
 994                 .buffer_select          = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 997         },
 998         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 999                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1000         },
1001         [IORING_OP_SPLICE] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .hash_reg_file          = 1,
1004                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1005         },
1006         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1007         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1008         [IORING_OP_TEE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010                 .hash_reg_file          = 1,
1011                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1012         },
1013         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1014                 .needs_file             = 1,
1015         },
1016         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1017         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1018 };
1019
1020 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1021 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1022 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1023                                          struct task_struct *task,
1024                                          struct files_struct *files);
1025 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1026 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1027
1028 static bool io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags);
1029 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1030 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1031 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1033 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1034 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1035 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1036                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1037                                  unsigned nr_args);
1038 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1039 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1040                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1041 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1043
1044 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1045 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1046                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1047 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1048 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1049
1050 static struct kmem_cache *req_cachep;
1051
1052 static const struct file_operations io_uring_fops;
1053
1054 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1055 {
1056 #if defined(CONFIG_UNIX)
1057         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1058                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1059
1060                 return ctx->ring_sock->sk;
1061         }
1062 #endif
1063         return NULL;
1064 }
1065 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1066
1067 #define io_for_each_link(pos, head) \
1068         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1069
1070 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1071 {
1072         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1073
1074         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1075                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1076                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1077         }
1078 }
1079
1080 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1081 {
1082         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1083
1084         /* already at zero, wait for ->release() */
1085         if (!got)
1086                 wait_for_completion(compl);
1087         percpu_ref_resurrect(ref);
1088         if (got)
1089                 percpu_ref_put(ref);
1090 }
1091
1092 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1093                           struct task_struct *task,
1094                           struct files_struct *files)
1095 {
1096         struct io_kiocb *req;
1097
1098         if (task && head->task != task)
1099                 return false;
1100         if (!files)
1101                 return true;
1102
1103         io_for_each_link(req, head) {
1104                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1105                         return true;
1106         }
1107         return false;
1108 }
1109
1110 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1111 {
1112         if (req->flags & REQ_F_LINK)
1113                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1114 }
1115
1116 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1119
1120         complete(&ctx->ref_comp);
1121 }
1122
1123 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1124 {
1125         return !req->timeout.off;
1126 }
1127
1128 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1129 {
1130         struct io_ring_ctx *ctx;
1131         int hash_bits;
1132
1133         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1134         if (!ctx)
1135                 return NULL;
1136
1137         /*
1138          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1139          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1140          */
1141         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1142         hash_bits -= 5;
1143         if (hash_bits <= 0)
1144                 hash_bits = 1;
1145         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1146         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1147                                         GFP_KERNEL);
1148         if (!ctx->cancel_hash)
1149                 goto err;
1150         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1151
1152         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1153                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1154                 goto err;
1155
1156         ctx->flags = p->flags;
1157         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1158         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1159         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1161         init_completion(&ctx->ref_comp);
1162         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1163         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1164         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1165         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1166         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1168         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1170         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1172         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1173         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1175         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1176         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1177         return ctx;
1178 err:
1179         kfree(ctx->cancel_hash);
1180         kfree(ctx);
1181         return NULL;
1182 }
1183
1184 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1185 {
1186         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1187                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1188
1189                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1190                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1191         }
1192
1193         return false;
1194 }
1195
1196 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1197 {
1198         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1199                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1200                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1201         }
1202 }
1203
1204 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1205 {
1206         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1207         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1208
1209         if (!req->work.creds)
1210                 req->work.creds = get_current_cred();
1211
1212         req->work.list.next = NULL;
1213         req->work.flags = 0;
1214         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1215                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1216
1217         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1218                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1219                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1220         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1221                 if (def->unbound_nonreg_file)
1222                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1223         }
1224
1225         switch (req->opcode) {
1226         case IORING_OP_SPLICE:
1227         case IORING_OP_TEE:
1228                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1229                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1230                 break;
1231         }
1232 }
1233
1234 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1235 {
1236         struct io_kiocb *cur;
1237
1238         io_for_each_link(cur, req)
1239                 io_prep_async_work(cur);
1240 }
1241
1242 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1243 {
1244         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1245         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1246         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1247
1248         BUG_ON(!tctx);
1249         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1250
1251         /* init ->work of the whole link before punting */
1252         io_prep_async_link(req);
1253         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1254                                         &req->work, req->flags);
1255         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1256         if (link)
1257                 io_queue_linked_timeout(link);
1258 }
1259
1260 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1261         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1262 {
1263         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1264
1265         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1266                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1267                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1268                 list_del_init(&req->timeout.list);
1269                 io_cqring_fill_event(req, status, 0);
1270                 io_put_req_deferred(req, 1);
1271         }
1272 }
1273
1274 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         do {
1277                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1278                                                 struct io_defer_entry, list);
1279
1280                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1281                         break;
1282                 list_del_init(&de->list);
1283                 io_req_task_queue(de->req);
1284                 kfree(de);
1285         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1286 }
1287
1288 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1289 {
1290         u32 seq;
1291
1292         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1293                 return;
1294
1295         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1296
1297         do {
1298                 u32 events_needed, events_got;
1299                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1300                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1301
1302                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1303                         break;
1304
1305                 /*
1306                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1307                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1308                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1309                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1310                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1311                  */
1312                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1313                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1314                 if (events_got < events_needed)
1315                         break;
1316
1317                 list_del_init(&req->timeout.list);
1318                 io_kill_timeout(req, 0);
1319         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1320
1321         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1322 }
1323
1324 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1325 {
1326         io_flush_timeouts(ctx);
1327
1328         /* order cqe stores with ring update */
1329         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1330
1331         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1332                 __io_queue_deferred(ctx);
1333 }
1334
1335 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1336 {
1337         struct io_rings *r = ctx->rings;
1338
1339         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1340 }
1341
1342 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1343 {
1344         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1345 }
1346
1347 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1348 {
1349         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1350         unsigned tail;
1351
1352         /*
1353          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1354          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1355          * fill the cq entry
1356          */
1357         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1358                 return NULL;
1359
1360         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1361         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1362 }
1363
1364 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1365 {
1366         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1367                 return false;
1368         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1369                 return false;
1370         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1371 }
1372
1373 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1374 {
1375         /* see waitqueue_active() comment */
1376         smp_mb();
1377
1378         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1379                 wake_up(&ctx->wait);
1380         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1381                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1382         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1383                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1384         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1385                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1386                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1387         }
1388 }
1389
1390 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1391 {
1392         /* see waitqueue_active() comment */
1393         smp_mb();
1394
1395         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1396                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1397                         wake_up(&ctx->wait);
1398         }
1399         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1400                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1401         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1402                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1403                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1404         }
1405 }
1406
1407 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1408 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1409 {
1410         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1411         unsigned long flags;
1412         bool all_flushed, posted;
1413
1414         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1415                 return false;
1416
1417         posted = false;
1418         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1419         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1420                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1421                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1422
1423                 if (!cqe && !force)
1424                         break;
1425                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1426                                         struct io_overflow_cqe, list);
1427                 if (cqe)
1428                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1429                 else
1430                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1431                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1432                 posted = true;
1433                 list_del(&ocqe->list);
1434                 kfree(ocqe);
1435         }
1436
1437         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1438         if (all_flushed) {
1439                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1440                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1441                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1442         }
1443
1444         if (posted)
1445                 io_commit_cqring(ctx);
1446         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1447         if (posted)
1448                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1449         return all_flushed;
1450 }
1451
1452 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1453 {
1454         bool ret = true;
1455
1456         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1457                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1458                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1459                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1460                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1461                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1462                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1463         }
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1470  * see commit f958d7b528b1 for details.
1471  */
1472 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1473         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1474
1475 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1476 {
1477         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1478 }
1479
1480 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1481 {
1482         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1483         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1484 }
1485
1486 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1487 {
1488         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1489         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1490 }
1491
1492 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1495 }
1496
1497 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1498 {
1499         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1500         atomic_inc(&req->refs);
1501 }
1502
1503 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_kiocb *req, long res,
1504                                      unsigned int cflags)
1505 {
1506         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1507         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1508
1509         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1510         if (!ocqe) {
1511                 /*
1512                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1513                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1514                  * on the floor.
1515                  */
1516                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1517                 return false;
1518         }
1519         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1520                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1521                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1522                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1523         }
1524         ocqe->cqe.user_data = req->user_data;
1525         ocqe->cqe.res = res;
1526         ocqe->cqe.flags = cflags;
1527         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1528         return true;
1529 }
1530
1531 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1532                                              unsigned int cflags)
1533 {
1534         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1535         struct io_uring_cqe *cqe;
1536
1537         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res, cflags);
1538
1539         /*
1540          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1541          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1542          * the ring.
1543          */
1544         cqe = io_get_cqring(ctx);
1545         if (likely(cqe)) {
1546                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1547                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1548                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1549                 return true;
1550         }
1551         return io_cqring_event_overflow(req, res, cflags);
1552 }
1553
1554 /* not as hot to bloat with inlining */
1555 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1556                                           unsigned int cflags)
1557 {
1558         return __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1559 }
1560
1561 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1562                                  unsigned int cflags)
1563 {
1564         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1565         unsigned long flags;
1566
1567         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1568         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1569         /*
1570          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1571          * free_list cache.
1572          */
1573         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1574                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1575
1576                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1577                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1578                                 io_disarm_next(req);
1579                         if (req->link) {
1580                                 io_req_task_queue(req->link);
1581                                 req->link = NULL;
1582                         }
1583                 }
1584                 io_dismantle_req(req);
1585                 io_put_task(req->task, 1);
1586                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1587                 cs->locked_free_nr++;
1588         } else {
1589                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1590                         req = NULL;
1591         }
1592         io_commit_cqring(ctx);
1593         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1594
1595         if (req) {
1596                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1597                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1598         }
1599 }
1600
1601 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1602 {
1603         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1604                                 REQ_F_POLLED);
1605 }
1606
1607 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1608                                   unsigned int cflags)
1609 {
1610         if (io_req_needs_clean(req))
1611                 io_clean_op(req);
1612         req->result = res;
1613         req->compl.cflags = cflags;
1614         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1615 }
1616
1617 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1618                                      long res, unsigned cflags)
1619 {
1620         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1621                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1622         else
1623                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1624 }
1625
1626 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1627 {
1628         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1629 }
1630
1631 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1632 {
1633         req_set_fail_links(req);
1634         io_put_req(req);
1635         io_req_complete_post(req, res, 0);
1636 }
1637
1638 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1639                                         struct io_comp_state *cs)
1640 {
1641         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1642         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1643         cs->locked_free_nr = 0;
1644         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1645 }
1646
1647 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1648 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1649 {
1650         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1651         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1652         int nr;
1653
1654         /*
1655          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1656          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1657          * side cache.
1658          */
1659         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1660                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1661
1662         nr = state->free_reqs;
1663         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1664                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1665                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1666
1667                 list_del(&req->compl.list);
1668                 state->reqs[nr++] = req;
1669                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1670                         break;
1671         }
1672
1673         state->free_reqs = nr;
1674         return nr != 0;
1675 }
1676
1677 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1678 {
1679         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1680
1681         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1682
1683         if (!state->free_reqs) {
1684                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1685                 int ret;
1686
1687                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1688                         goto got_req;
1689
1690                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1691                                             state->reqs);
1692
1693                 /*
1694                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1695                  * retry single alloc to be on the safe side.
1696                  */
1697                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1698                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1699                         if (!state->reqs[0])
1700                                 return NULL;
1701                         ret = 1;
1702                 }
1703                 state->free_reqs = ret;
1704         }
1705 got_req:
1706         state->free_reqs--;
1707         return state->reqs[state->free_reqs];
1708 }
1709
1710 static inline void io_put_file(struct file *file)
1711 {
1712         if (file)
1713                 fput(file);
1714 }
1715
1716 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1717 {
1718         unsigned int flags = req->flags;
1719
1720         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1721                 io_put_file(req->file);
1722         if (io_req_needs_clean(req) || (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1723                 io_clean_op(req);
1724                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1725                         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1726
1727                         atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
1728                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1729                 }
1730         }
1731         if (req->fixed_rsrc_refs)
1732                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1733         if (req->async_data)
1734                 kfree(req->async_data);
1735         if (req->work.creds) {
1736                 put_cred(req->work.creds);
1737                 req->work.creds = NULL;
1738         }
1739 }
1740
1741 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1742 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1743 {
1744         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1745
1746         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1747         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1748                 wake_up(&tctx->wait);
1749         put_task_struct_many(task, nr);
1750 }
1751
1752 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1753 {
1754         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1755
1756         io_dismantle_req(req);
1757         io_put_task(req->task, 1);
1758
1759         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1760         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1761 }
1762
1763 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1764 {
1765         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1766
1767         req->link = nxt->link;
1768         nxt->link = NULL;
1769 }
1770
1771 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1772         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1773 {
1774         struct io_kiocb *link = req->link;
1775
1776         /*
1777          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1778          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1779          */
1780         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1781                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1782
1783                 io_remove_next_linked(req);
1784                 link->timeout.head = NULL;
1785                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1786                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED, 0);
1787                         io_put_req_deferred(link, 1);
1788                         return true;
1789                 }
1790         }
1791         return false;
1792 }
1793
1794 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1795         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1796 {
1797         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1798
1799         req->link = NULL;
1800         while (link) {
1801                 nxt = link->link;
1802                 link->link = NULL;
1803
1804                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1805                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED, 0);
1806                 io_put_req_deferred(link, 2);
1807                 link = nxt;
1808         }
1809 }
1810
1811 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1812         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1813 {
1814         bool posted = false;
1815
1816         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1817                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1818         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) &&
1819                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1820                 posted |= (req->link != NULL);
1821                 io_fail_links(req);
1822         }
1823         return posted;
1824 }
1825
1826 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1827 {
1828         struct io_kiocb *nxt;
1829
1830         /*
1831          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1832          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1833          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1834          * of the chain.
1835          */
1836         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1837                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1838                 unsigned long flags;
1839                 bool posted;
1840
1841                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1842                 posted = io_disarm_next(req);
1843                 if (posted)
1844                         io_commit_cqring(req->ctx);
1845                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1846                 if (posted)
1847                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1848         }
1849         nxt = req->link;
1850         req->link = NULL;
1851         return nxt;
1852 }
1853
1854 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1855 {
1856         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1857                 return NULL;
1858         return __io_req_find_next(req);
1859 }
1860
1861 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1862 {
1863         if (!ctx)
1864                 return;
1865         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1866                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1867                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1868                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1869         }
1870         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1871 }
1872
1873 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1874 {
1875         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1876         struct io_wq_work_list list;
1877         struct io_wq_work_node *node;
1878
1879         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1880                 return false;
1881
1882         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1883         list = tctx->task_list;
1884         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1885         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1886
1887         node = list.first;
1888         while (node) {
1889                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1890                 struct io_kiocb *req;
1891
1892                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1893                 if (req->ctx != ctx) {
1894                         ctx_flush_and_put(ctx);
1895                         ctx = req->ctx;
1896                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1897                 }
1898
1899                 req->task_work.func(&req->task_work);
1900                 node = next;
1901         }
1902
1903         ctx_flush_and_put(ctx);
1904         return list.first != NULL;
1905 }
1906
1907 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1908 {
1909         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1910
1911         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1912
1913         while (__tctx_task_work(tctx))
1914                 cond_resched();
1915 }
1916
1917 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1918 {
1919         struct task_struct *tsk = req->task;
1920         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1921         enum task_work_notify_mode notify;
1922         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1923         unsigned long flags;
1924         int ret = 0;
1925
1926         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1927                 return -ESRCH;
1928
1929         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1930
1931         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1932         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1933         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1934
1935         /* task_work already pending, we're done */
1936         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1937             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1938                 return 0;
1939
1940         /*
1941          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1942          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1943          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1944          * will do the job.
1945          */
1946         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1947
1948         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1949                 wake_up_process(tsk);
1950                 return 0;
1951         }
1952
1953         /*
1954          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1955          * in the list, it got run and we're fine.
1956          */
1957         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1958         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1959                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1960                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1961                         ret = 1;
1962                         break;
1963                 }
1964         }
1965         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1966         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1967         return ret;
1968 }
1969
1970 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1971 {
1972         struct callback_head *work, *next;
1973         bool executed = false;
1974
1975         do {
1976                 work = xchg(work_head, NULL);
1977                 if (!work)
1978                         break;
1979
1980                 do {
1981                         next = work->next;
1982                         work->func(work);
1983                         work = next;
1984                         cond_resched();
1985                 } while (work);
1986                 executed = true;
1987         } while (1);
1988
1989         return executed;
1990 }
1991
1992 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1993                                   struct callback_head *task_work)
1994 {
1995         struct callback_head *head;
1996
1997         do {
1998                 head = READ_ONCE(*work_head);
1999                 task_work->next = head;
2000         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2001 }
2002
2003 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2004                                           task_work_func_t cb)
2005 {
2006         init_task_work(&req->task_work, cb);
2007         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2008 }
2009
2010 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2011 {
2012         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2014
2015         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2016         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2017         io_req_complete_failed(req, req->result);
2018         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2019 }
2020
2021 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2022 {
2023         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2024
2025         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2026         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2027         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2028                 __io_queue_sqe(req);
2029         else
2030                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2031         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2032 }
2033
2034 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2035 {
2036         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2037
2038         __io_req_task_submit(req);
2039 }
2040
2041 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2042 {
2043         req->result = ret;
2044         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2045
2046         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2047                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2048 }
2049
2050 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2051 {
2052         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2053
2054         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2055                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2056 }
2057
2058 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2059 {
2060         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2061
2062         if (nxt)
2063                 io_req_task_queue(nxt);
2064 }
2065
2066 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2067 {
2068         io_queue_next(req);
2069         __io_free_req(req);
2070 }
2071
2072 struct req_batch {
2073         struct task_struct      *task;
2074         int                     task_refs;
2075         int                     ctx_refs;
2076 };
2077
2078 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2079 {
2080         rb->task_refs = 0;
2081         rb->ctx_refs = 0;
2082         rb->task = NULL;
2083 }
2084
2085 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2086                                      struct req_batch *rb)
2087 {
2088         if (rb->task)
2089                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2090         if (rb->ctx_refs)
2091                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2092 }
2093
2094 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2095                               struct io_submit_state *state)
2096 {
2097         io_queue_next(req);
2098         io_dismantle_req(req);
2099
2100         if (req->task != rb->task) {
2101                 if (rb->task)
2102                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2103                 rb->task = req->task;
2104                 rb->task_refs = 0;
2105         }
2106         rb->task_refs++;
2107         rb->ctx_refs++;
2108
2109         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2110                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2111         else
2112                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2113 }
2114
2115 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2116                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2117 {
2118         int i, nr = cs->nr;
2119         struct io_kiocb *req;
2120         struct req_batch rb;
2121
2122         io_init_req_batch(&rb);
2123         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2124         for (i = 0; i < nr; i++) {
2125                 req = cs->reqs[i];
2126                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2127         }
2128         io_commit_cqring(ctx);
2129         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2130
2131         io_cqring_ev_posted(ctx);
2132         for (i = 0; i < nr; i++) {
2133                 req = cs->reqs[i];
2134
2135                 /* submission and completion refs */
2136                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2137                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2138         }
2139
2140         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2141         cs->nr = 0;
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2146  * was the last reference to this request.
2147  */
2148 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2149 {
2150         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2151
2152         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2153                 nxt = io_req_find_next(req);
2154                 __io_free_req(req);
2155         }
2156         return nxt;
2157 }
2158
2159 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2160 {
2161         if (req_ref_put_and_test(req))
2162                 io_free_req(req);
2163 }
2164
2165 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2166 {
2167         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2168
2169         io_free_req(req);
2170 }
2171
2172 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2173 {
2174         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2175         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2176                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2177 }
2178
2179 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2180 {
2181         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2182                 io_free_req_deferred(req);
2183 }
2184
2185 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2186 {
2187         /* See comment at the top of this file */
2188         smp_rmb();
2189         return __io_cqring_events(ctx);
2190 }
2191
2192 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2193 {
2194         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2195
2196         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2197         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2198 }
2199
2200 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2201 {
2202         unsigned int cflags;
2203
2204         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2205         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2206         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2207         kfree(kbuf);
2208         return cflags;
2209 }
2210
2211 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2212 {
2213         struct io_buffer *kbuf;
2214
2215         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2216         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2217 }
2218
2219 static inline bool io_run_task_work(void)
2220 {
2221         /*
2222          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2223          * not add work to such a task.
2224          */
2225         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2226                 return false;
2227         if (current->task_works) {
2228                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2229                 task_work_run();
2230                 return true;
2231         }
2232
2233         return false;
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Find and free completed poll iocbs
2238  */
2239 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2240                                struct list_head *done)
2241 {
2242         struct req_batch rb;
2243         struct io_kiocb *req;
2244
2245         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2246         smp_rmb();
2247
2248         io_init_req_batch(&rb);
2249         while (!list_empty(done)) {
2250                 int cflags = 0;
2251
2252                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2253                 list_del(&req->inflight_entry);
2254
2255                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2256                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2257                         req->iopoll_completed = 0;
2258                         req_ref_get(req);
2259                         io_queue_async_work(req);
2260                         continue;
2261                 }
2262
2263                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2264                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2265
2266                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2267                 (*nr_events)++;
2268
2269                 if (req_ref_put_and_test(req))
2270                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2271         }
2272
2273         io_commit_cqring(ctx);
2274         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2275         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2276 }
2277
2278 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2279                         long min)
2280 {
2281         struct io_kiocb *req, *tmp;
2282         LIST_HEAD(done);
2283         bool spin;
2284         int ret;
2285
2286         /*
2287          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2288          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2289          */
2290         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2291
2292         ret = 0;
2293         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2294                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2295
2296                 /*
2297                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2298                  * If we find a request that requires polling, break out
2299                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2300                  */
2301                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2302                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2303                         continue;
2304                 }
2305                 if (!list_empty(&done))
2306                         break;
2307
2308                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2309                 if (ret < 0)
2310                         break;
2311
2312                 /* iopoll may have completed current req */
2313                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2314                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2315
2316                 if (ret && spin)
2317                         spin = false;
2318                 ret = 0;
2319         }
2320
2321         if (!list_empty(&done))
2322                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2323
2324         return ret;
2325 }
2326
2327 /*
2328  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2329  * find and complete them.
2330  */
2331 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2332 {
2333         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2334                 return;
2335
2336         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2337         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2338                 unsigned int nr_events = 0;
2339
2340                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2341
2342                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2343                 if (nr_events == 0)
2344                         break;
2345                 /*
2346                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2347                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2348                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2349                  */
2350                 if (need_resched()) {
2351                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2352                         cond_resched();
2353                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2354                 }
2355         }
2356         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2357 }
2358
2359 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2360 {
2361         unsigned int nr_events = 0;
2362         int ret = 0;
2363
2364         /*
2365          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2366          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2367          * that got punted to a workqueue.
2368          */
2369         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2370         /*
2371          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2372          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2373          * already triggered a CQE (eg in error).
2374          */
2375         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2376                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2377         if (io_cqring_events(ctx))
2378                 goto out;
2379         do {
2380                 /*
2381                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2382                  * application entering polling for a command before it gets
2383                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2384                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2385                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2386                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2387                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2388                  * very same mutex.
2389                  */
2390                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2391                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2392                         io_run_task_work();
2393                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2394
2395                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2396                                 break;
2397                 }
2398                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2399         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2400 out:
2401         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2402         return ret;
2403 }
2404
2405 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2406 {
2407         /*
2408          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2409          * thread.
2410          */
2411         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2412                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2413
2414                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2415                 sb_end_write(sb);
2416         }
2417 }
2418
2419 #ifdef CONFIG_BLOCK
2420 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2421 {
2422         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2423
2424         if (!rw)
2425                 return !io_req_prep_async(req);
2426         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2427         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2428         return true;
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 #else
2451 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2452 {
2453         return false;
2454 }
2455 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2456 {
2457         return false;
2458 }
2459 #endif
2460
2461 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2462                              unsigned int issue_flags)
2463 {
2464         int cflags = 0;
2465
2466         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2467                 kiocb_end_write(req);
2468         if (res != req->result) {
2469                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2470                     io_rw_should_reissue(req)) {
2471                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2472                         return;
2473                 }
2474                 req_set_fail_links(req);
2475         }
2476         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2477                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2478         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2479 }
2480
2481 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2482 {
2483         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2484
2485         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2486 }
2487
2488 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2489 {
2490         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2491
2492         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2493                 kiocb_end_write(req);
2494         if (unlikely(res != req->result)) {
2495                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2496                     io_resubmit_prep(req))) {
2497                         req_set_fail_links(req);
2498                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2499                 }
2500         }
2501
2502         WRITE_ONCE(req->result, res);
2503         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2504         smp_wmb();
2505         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2510  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2511  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2512  * accessing the kiocb cookie.
2513  */
2514 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2515 {
2516         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2517
2518         /*
2519          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2520          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2521          * different devices.
2522          */
2523         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2524                 ctx->poll_multi_file = false;
2525         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2526                 struct io_kiocb *list_req;
2527
2528                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2529                                                 inflight_entry);
2530                 if (list_req->file != req->file)
2531                         ctx->poll_multi_file = true;
2532         }
2533
2534         /*
2535          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2536          * it to the front so we find it first.
2537          */
2538         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2539                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2540         else
2541                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2542
2543         /*
2544          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2545          * task context or in io worker task context. If current task context is
2546          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2547          */
2548         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2549             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2550                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2551 }
2552
2553 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2554 {
2555         if (state->file_refs) {
2556                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2557                 state->file_refs = 0;
2558         }
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2563  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2564  * has more than one submission.
2565  */
2566 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2567 {
2568         if (!state)
2569                 return fget(fd);
2570
2571         if (state->file_refs) {
2572                 if (state->fd == fd) {
2573                         state->file_refs--;
2574                         return state->file;
2575                 }
2576                 io_state_file_put(state);
2577         }
2578         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2579         if (unlikely(!state->file))
2580                 return NULL;
2581
2582         state->fd = fd;
2583         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2584         return state->file;
2585 }
2586
2587 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2588 {
2589         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2590 }
2591
2592 /*
2593  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2594  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2595  * inline.
2596  */
2597 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2598 {
2599         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2600
2601         if (S_ISBLK(mode)) {
2602                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2603                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2604                         return true;
2605                 return false;
2606         }
2607         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2608                 return true;
2609         if (S_ISREG(mode)) {
2610                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2611                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2612                     file->f_op != &io_uring_fops)
2613                         return true;
2614                 return false;
2615         }
2616
2617         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2618         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2619                 return true;
2620
2621         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2622                 return false;
2623
2624         if (rw == READ)
2625                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2626
2627         return file->f_op->write_iter != NULL;
2628 }
2629
2630 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2631 {
2632         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2633                 return true;
2634         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2635                 return true;
2636
2637         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2638 }
2639
2640 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2641 {
2642         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2643         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2644         struct file *file = req->file;
2645         unsigned ioprio;
2646         int ret;
2647
2648         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2649                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2650
2651         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2652         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2653                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2654                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2655         }
2656         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2657         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2658         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2659         if (unlikely(ret))
2660                 return ret;
2661
2662         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2663         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2664                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2665
2666         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2667         if (ioprio) {
2668                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2669                 if (ret)
2670                         return ret;
2671
2672                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2673         } else
2674                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2675
2676         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2677                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2678                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2679                         return -EOPNOTSUPP;
2680
2681                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2682                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2683                 req->iopoll_completed = 0;
2684         } else {
2685                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2686                         return -EINVAL;
2687                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2688         }
2689
2690         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2691         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2692         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2693         return 0;
2694 }
2695
2696 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2697 {
2698         switch (ret) {
2699         case -EIOCBQUEUED:
2700                 break;
2701         case -ERESTARTSYS:
2702         case -ERESTARTNOINTR:
2703         case -ERESTARTNOHAND:
2704         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2705                 /*
2706                  * We can't just restart the syscall, since previously
2707                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2708                  * IO with EINTR.
2709                  */
2710                 ret = -EINTR;
2711                 fallthrough;
2712         default:
2713                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2714         }
2715 }
2716
2717 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2718                        unsigned int issue_flags)
2719 {
2720         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2721         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2722         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2723
2724         /* add previously done IO, if any */
2725         if (io && io->bytes_done > 0) {
2726                 if (ret < 0)
2727                         ret = io->bytes_done;
2728                 else
2729                         ret += io->bytes_done;
2730         }
2731
2732         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2733                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2734         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2735                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2736         else
2737                 io_rw_done(kiocb, ret);
2738
2739         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2740                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2741                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2742                         req_ref_get(req);
2743                         io_queue_async_work(req);
2744                 } else {
2745                         int cflags = 0;
2746
2747                         req_set_fail_links(req);
2748                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2749                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2750                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2751                 }
2752         }
2753 }
2754
2755 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2756 {
2757         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2758         size_t len = req->rw.len;
2759         struct io_mapped_ubuf *imu;
2760         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2761         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2762         size_t offset;
2763
2764         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2765                 return -EFAULT;
2766         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2767         imu = &ctx->user_bufs[index];
2768         buf_addr = req->rw.addr;
2769
2770         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2771                 return -EFAULT;
2772         /* not inside the mapped region */
2773         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2774                 return -EFAULT;
2775
2776         /*
2777          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2778          * and advance us to the beginning.
2779          */
2780         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2781         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2782
2783         if (offset) {
2784                 /*
2785                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2786                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2787                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2788                  * we know that:
2789                  *
2790                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2791                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2792                  *    first and last bvec
2793                  *
2794                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2795                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2796                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2797                  * since we can just skip the first segment, which may not
2798                  * be PAGE_SIZE aligned.
2799                  */
2800                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2801
2802                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2803                         iov_iter_advance(iter, offset);
2804                 } else {
2805                         unsigned long seg_skip;
2806
2807                         /* skip first vec */
2808                         offset -= bvec->bv_len;
2809                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2810
2811                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2812                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2813                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2814                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2815                 }
2816         }
2817
2818         return 0;
2819 }
2820
2821 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2822 {
2823         if (needs_lock)
2824                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2825 }
2826
2827 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2828 {
2829         /*
2830          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2831          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2832          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2833          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2834          */
2835         if (needs_lock)
2836                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2837 }
2838
2839 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2840                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2841                                           bool needs_lock)
2842 {
2843         struct io_buffer *head;
2844
2845         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2846                 return kbuf;
2847
2848         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2849
2850         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2851
2852         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2853         if (head) {
2854                 if (!list_empty(&head->list)) {
2855                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2856                                                         list);
2857                         list_del(&kbuf->list);
2858                 } else {
2859                         kbuf = head;
2860                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2861                 }
2862                 if (*len > kbuf->len)
2863                         *len = kbuf->len;
2864         } else {
2865                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2866         }
2867
2868         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2869
2870         return kbuf;
2871 }
2872
2873 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2874                                         bool needs_lock)
2875 {
2876         struct io_buffer *kbuf;
2877         u16 bgid;
2878
2879         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2880         bgid = req->buf_index;
2881         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2882         if (IS_ERR(kbuf))
2883                 return kbuf;
2884         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2885         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2886         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2887 }
2888
2889 #ifdef CONFIG_COMPAT
2890 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2891                                 bool needs_lock)
2892 {
2893         struct compat_iovec __user *uiov;
2894         compat_ssize_t clen;
2895         void __user *buf;
2896         ssize_t len;
2897
2898         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2899         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2900                 return -EFAULT;
2901         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2902                 return -EFAULT;
2903         if (clen < 0)
2904                 return -EINVAL;
2905
2906         len = clen;
2907         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2908         if (IS_ERR(buf))
2909                 return PTR_ERR(buf);
2910         iov[0].iov_base = buf;
2911         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2912         return 0;
2913 }
2914 #endif
2915
2916 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2917                                       bool needs_lock)
2918 {
2919         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2920         void __user *buf;
2921         ssize_t len;
2922
2923         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2924                 return -EFAULT;
2925
2926         len = iov[0].iov_len;
2927         if (len < 0)
2928                 return -EINVAL;
2929         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2930         if (IS_ERR(buf))
2931                 return PTR_ERR(buf);
2932         iov[0].iov_base = buf;
2933         iov[0].iov_len = len;
2934         return 0;
2935 }
2936
2937 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2938                                     bool needs_lock)
2939 {
2940         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2941                 struct io_buffer *kbuf;
2942
2943                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2944                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2945                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2946                 return 0;
2947         }
2948         if (req->rw.len != 1)
2949                 return -EINVAL;
2950
2951 #ifdef CONFIG_COMPAT
2952         if (req->ctx->compat)
2953                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2954 #endif
2955
2956         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2957 }
2958
2959 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2960                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2961 {
2962         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2963         size_t sqe_len = req->rw.len;
2964         u8 opcode = req->opcode;
2965         ssize_t ret;
2966
2967         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2968                 *iovec = NULL;
2969                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2970         }
2971
2972         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2973         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2974                 return -EINVAL;
2975
2976         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2977                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2978                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2979                         if (IS_ERR(buf))
2980                                 return PTR_ERR(buf);
2981                         req->rw.len = sqe_len;
2982                 }
2983
2984                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2985                 *iovec = NULL;
2986                 return ret;
2987         }
2988
2989         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2990                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2991                 if (!ret)
2992                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
2993                 *iovec = NULL;
2994                 return ret;
2995         }
2996
2997         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
2998                               req->ctx->compat);
2999 }
3000
3001 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3002 {
3003         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3004 }
3005
3006 /*
3007  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3008  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3009  */
3010 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3011 {
3012         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3013         struct file *file = req->file;
3014         ssize_t ret = 0;
3015
3016         /*
3017          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3018          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3019          * the kiocb to be handled from an async context.
3020          */
3021         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3022                 return -EOPNOTSUPP;
3023         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3024                 return -EAGAIN;
3025
3026         while (iov_iter_count(iter)) {
3027                 struct iovec iovec;
3028                 ssize_t nr;
3029
3030                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3031                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3032                 } else {
3033                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3034                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3035                 }
3036
3037                 if (rw == READ) {
3038                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3039                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3040                 } else {
3041                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3042                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3043                 }
3044
3045                 if (nr < 0) {
3046                         if (!ret)
3047                                 ret = nr;
3048                         break;
3049                 }
3050                 ret += nr;
3051                 if (nr != iovec.iov_len)
3052                         break;
3053                 req->rw.len -= nr;
3054                 req->rw.addr += nr;
3055                 iov_iter_advance(iter, nr);
3056         }
3057
3058         return ret;
3059 }
3060
3061 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3062                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3063 {
3064         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3065
3066         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3067         rw->free_iovec = iovec;
3068         rw->bytes_done = 0;
3069         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3070         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3071                 return;
3072         if (!iovec) {
3073                 unsigned iov_off = 0;
3074
3075                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3076                 if (iter->iov != fast_iov) {
3077                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3078                         rw->iter.iov += iov_off;
3079                 }
3080                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3081                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3082                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3083         } else {
3084                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3085         }
3086 }
3087
3088 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3089 {
3090         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3091         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3092         return req->async_data == NULL;
3093 }
3094
3095 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3096                              const struct iovec *fast_iov,
3097                              struct iov_iter *iter, bool force)
3098 {
3099         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3100                 return 0;
3101         if (!req->async_data) {
3102                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3103                         kfree(iovec);
3104                         return -ENOMEM;
3105                 }
3106
3107                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3108         }
3109         return 0;
3110 }
3111
3112 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3113 {
3114         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3115         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3116         int ret;
3117
3118         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3119         if (unlikely(ret < 0))
3120                 return ret;
3121
3122         iorw->bytes_done = 0;
3123         iorw->free_iovec = iov;
3124         if (iov)
3125                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3126         return 0;
3127 }
3128
3129 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3130 {
3131         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3132                 return -EBADF;
3133         return io_prep_rw(req, sqe);
3134 }
3135
3136 /*
3137  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3138  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3139  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3140  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3141  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3142  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3143  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3144  * slow path.
3145  */
3146 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3147                              int sync, void *arg)
3148 {
3149         struct wait_page_queue *wpq;
3150         struct io_kiocb *req = wait->private;
3151         struct wait_page_key *key = arg;
3152
3153         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3154
3155         if (!wake_page_match(wpq, key))
3156                 return 0;
3157
3158         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3159         list_del_init(&wait->entry);
3160
3161         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3162         req_ref_get(req);
3163         io_req_task_queue(req);
3164         return 1;
3165 }
3166
3167 /*
3168  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3169  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3170  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3171  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3172  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3173  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3174  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3175  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3176  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3177  * async worker threads for a blocking retry.
3178  */
3179 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3180 {
3181         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3182         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3183         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3184
3185         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3186         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3187                 return false;
3188
3189         /* Only for buffered IO */
3190         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3191                 return false;
3192
3193         /*
3194          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3195          * support callback based unlocks
3196          */
3197         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3198                 return false;
3199
3200         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3201         wait->wait.private = req;
3202         wait->wait.flags = 0;
3203         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3204         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3205         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3206         kiocb->ki_waitq = wait;
3207         return true;
3208 }
3209
3210 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3211 {
3212         if (req->file->f_op->read_iter)
3213                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3214         else if (req->file->f_op->read)
3215                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3216         else
3217                 return -EINVAL;
3218 }
3219
3220 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3221 {
3222         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3223         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3224         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3225         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3226         ssize_t io_size, ret, ret2;
3227         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3228
3229         if (rw) {
3230                 iter = &rw->iter;
3231                 iovec = NULL;
3232         } else {
3233                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3234                 if (ret < 0)
3235                         return ret;
3236         }
3237         io_size = iov_iter_count(iter);
3238         req->result = io_size;
3239
3240         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3241         if (!force_nonblock)
3242                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3243         else
3244                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3245
3246         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3247         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3248                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3249                 return ret ?: -EAGAIN;
3250         }
3251
3252         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3253         if (unlikely(ret)) {
3254                 kfree(iovec);
3255                 return ret;
3256         }
3257
3258         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3259
3260         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3261                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3262                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3263                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3264                         goto done;
3265                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3266                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3267                         goto done;
3268                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3269                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3270                 ret = 0;
3271         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3272                 goto out_free;
3273         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3274                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3275                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3276                 goto done;
3277         }
3278
3279         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3280         if (ret2)
3281                 return ret2;
3282
3283         iovec = NULL;
3284         rw = req->async_data;
3285         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3286         iter = &rw->iter;
3287
3288         do {
3289                 io_size -= ret;
3290                 rw->bytes_done += ret;
3291                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3292                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3293                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3294                         return -EAGAIN;
3295                 }
3296
3297                 /*
3298                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3299                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3300                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3301                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3302                  */
3303                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3304                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3305                         return 0;
3306                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3307                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3308         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3309 done:
3310         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3311 out_free:
3312         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3313         if (iovec)
3314                 kfree(iovec);
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3319 {
3320         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3321                 return -EBADF;
3322         return io_prep_rw(req, sqe);
3323 }
3324
3325 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3326 {
3327         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3328         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3329         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3330         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3331         ssize_t ret, ret2, io_size;
3332         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3333
3334         if (rw) {
3335                 iter = &rw->iter;
3336                 iovec = NULL;
3337         } else {
3338                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3339                 if (ret < 0)
3340                         return ret;
3341         }
3342         io_size = iov_iter_count(iter);
3343         req->result = io_size;
3344
3345         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3346         if (!force_nonblock)
3347                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3348         else
3349                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3350
3351         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3352         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3353                 goto copy_iov;
3354
3355         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3356         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3357             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3358                 goto copy_iov;
3359
3360         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3361         if (unlikely(ret))
3362                 goto out_free;
3363
3364         /*
3365          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3366          * which will be released by another thread in
3367          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3368          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3369          * we return to userspace.
3370          */
3371         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3372                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3373                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3374                                         SB_FREEZE_WRITE);
3375         }
3376         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3377
3378         if (req->file->f_op->write_iter)
3379                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3380         else if (req->file->f_op->write)
3381                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3382         else
3383                 ret2 = -EINVAL;
3384
3385         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3386                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3387                 ret2 = -EAGAIN;
3388         }
3389
3390         /*
3391          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3392          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3393          */
3394         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3395                 ret2 = -EAGAIN;
3396         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3397         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3398                 goto done;
3399         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3400                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3401                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3402                         goto copy_iov;
3403 done:
3404                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3405         } else {
3406 copy_iov:
3407                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3408                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3409                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3410                 return ret ?: -EAGAIN;
3411         }
3412 out_free:
3413         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3414         if (iovec)
3415                 kfree(iovec);
3416         return ret;
3417 }
3418
3419 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3420                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3421 {
3422         struct io_rename *ren = &req->rename;
3423         const char __user *oldf, *newf;
3424
3425         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3426                 return -EBADF;
3427
3428         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3429         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3430         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3431         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3432         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3433
3434         ren->oldpath = getname(oldf);
3435         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3436                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3437
3438         ren->newpath = getname(newf);
3439         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3440                 putname(ren->oldpath);
3441                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3442         }
3443
3444         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3445         return 0;
3446 }
3447
3448 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3449 {
3450         struct io_rename *ren = &req->rename;
3451         int ret;
3452
3453         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3454                 return -EAGAIN;
3455
3456         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3457                                 ren->newpath, ren->flags);
3458
3459         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3460         if (ret < 0)
3461                 req_set_fail_links(req);
3462         io_req_complete(req, ret);
3463         return 0;
3464 }
3465
3466 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3467                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3468 {
3469         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3470         const char __user *fname;
3471
3472         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3473                 return -EBADF;
3474
3475         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3476
3477         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3478         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3479                 return -EINVAL;
3480
3481         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3482         un->filename = getname(fname);
3483         if (IS_ERR(un->filename))
3484                 return PTR_ERR(un->filename);
3485
3486         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3491 {
3492         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3493         int ret;
3494
3495         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3496                 return -EAGAIN;
3497
3498         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3499                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3500         else
3501                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3502
3503         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3504         if (ret < 0)
3505                 req_set_fail_links(req);
3506         io_req_complete(req, ret);
3507         return 0;
3508 }
3509
3510 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3511                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3512 {
3513 #if defined(CONFIG_NET)
3514         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3515                 return -EINVAL;
3516         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3517             sqe->buf_index)
3518                 return -EINVAL;
3519
3520         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3521         return 0;
3522 #else
3523         return -EOPNOTSUPP;
3524 #endif
3525 }
3526
3527 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3528 {
3529 #if defined(CONFIG_NET)
3530         struct socket *sock;
3531         int ret;
3532
3533         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3534                 return -EAGAIN;
3535
3536         sock = sock_from_file(req->file);
3537         if (unlikely(!sock))
3538                 return -ENOTSOCK;
3539
3540         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3541         if (ret < 0)
3542                 req_set_fail_links(req);
3543         io_req_complete(req, ret);
3544         return 0;
3545 #else
3546         return -EOPNOTSUPP;
3547 #endif
3548 }
3549
3550 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3551                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3552 {
3553         struct io_splice* sp = &req->splice;
3554         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3555
3556         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3557                 return -EINVAL;
3558
3559         sp->file_in = NULL;
3560         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3561         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3562
3563         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3564                 return -EINVAL;
3565
3566         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3567                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3568         if (!sp->file_in)
3569                 return -EBADF;
3570         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3571         return 0;
3572 }
3573
3574 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3575                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3576 {
3577         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3578                 return -EINVAL;
3579         return __io_splice_prep(req, sqe);
3580 }
3581
3582 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3583 {
3584         struct io_splice *sp = &req->splice;
3585         struct file *in = sp->file_in;
3586         struct file *out = sp->file_out;
3587         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3588         long ret = 0;
3589
3590         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3591                 return -EAGAIN;
3592         if (sp->len)
3593                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3594
3595         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3596                 io_put_file(in);
3597         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3598
3599         if (ret != sp->len)
3600                 req_set_fail_links(req);
3601         io_req_complete(req, ret);
3602         return 0;
3603 }
3604
3605 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3606 {
3607         struct io_splice* sp = &req->splice;
3608
3609         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3610         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3611         return __io_splice_prep(req, sqe);
3612 }
3613
3614 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3615 {
3616         struct io_splice *sp = &req->splice;
3617         struct file *in = sp->file_in;
3618         struct file *out = sp->file_out;
3619         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3620         loff_t *poff_in, *poff_out;
3621         long ret = 0;
3622
3623         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3624                 return -EAGAIN;
3625
3626         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3627         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3628
3629         if (sp->len)
3630                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3631
3632         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3633                 io_put_file(in);
3634         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3635
3636         if (ret != sp->len)
3637                 req_set_fail_links(req);
3638         io_req_complete(req, ret);
3639         return 0;
3640 }
3641
3642 /*
3643  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3644  */
3645 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3646 {
3647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3648
3649         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3650                 return -EINVAL;
3651
3652         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3653         return 0;
3654 }
3655
3656 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3657 {
3658         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3659
3660         if (!req->file)
3661                 return -EBADF;
3662
3663         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3664                 return -EINVAL;
3665         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3666                 return -EINVAL;
3667
3668         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3669         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3670                 return -EINVAL;
3671
3672         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3673         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3674         return 0;
3675 }
3676
3677 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3678 {
3679         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3680         int ret;
3681
3682         /* fsync always requires a blocking context */
3683         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3684                 return -EAGAIN;
3685
3686         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3687                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3688                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3689         if (ret < 0)
3690                 req_set_fail_links(req);
3691         io_req_complete(req, ret);
3692         return 0;
3693 }
3694
3695 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3696                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3697 {
3698         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3699                 return -EINVAL;
3700         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3704         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3705         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3710 {
3711         int ret;
3712
3713         /* fallocate always requiring blocking context */
3714         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3715                 return -EAGAIN;
3716         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3717                                 req->sync.len);
3718         if (ret < 0)
3719                 req_set_fail_links(req);
3720         io_req_complete(req, ret);
3721         return 0;
3722 }
3723
3724 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3725 {
3726         const char __user *fname;
3727         int ret;
3728
3729         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3730                 return -EINVAL;
3731         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3732                 return -EBADF;
3733
3734         /* open.how should be already initialised */
3735         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3736                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3737
3738         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3739         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3740         req->open.filename = getname(fname);
3741         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3742                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3743                 req->open.filename = NULL;
3744                 return ret;
3745         }
3746         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3747         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3752 {
3753         u64 flags, mode;
3754
3755         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3756                 return -EINVAL;
3757         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3758         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3759         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3760         return __io_openat_prep(req, sqe);
3761 }
3762
3763 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3764 {
3765         struct open_how __user *how;
3766         size_t len;
3767         int ret;
3768
3769         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3770                 return -EINVAL;
3771         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3772         len = READ_ONCE(sqe->len);
3773         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3774                 return -EINVAL;
3775
3776         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3777                                         len);
3778         if (ret)
3779                 return ret;
3780
3781         return __io_openat_prep(req, sqe);
3782 }
3783
3784 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3785 {
3786         struct open_flags op;
3787         struct file *file;
3788         bool nonblock_set;
3789         bool resolve_nonblock;
3790         int ret;
3791
3792         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3793         if (ret)
3794                 goto err;
3795         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3796         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3797         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3798                 /*
3799                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3800                  * it'll always -EAGAIN
3801                  */
3802                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3803                         return -EAGAIN;
3804                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3805                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3806         }
3807
3808         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3809         if (ret < 0)
3810                 goto err;
3811
3812         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3813         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3814         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3815             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3816                 /*
3817                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3818                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3819                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3820                  */
3821                 put_unused_fd(ret);
3822                 return -EAGAIN;
3823         }
3824
3825         if (IS_ERR(file)) {
3826                 put_unused_fd(ret);
3827                 ret = PTR_ERR(file);
3828         } else {
3829                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3830                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3831                 fsnotify_open(file);
3832                 fd_install(ret, file);
3833         }
3834 err:
3835         putname(req->open.filename);
3836         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3837         if (ret < 0)
3838                 req_set_fail_links(req);
3839         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3840         return 0;
3841 }
3842
3843 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3844 {
3845         return io_openat2(req, issue_flags);
3846 }
3847
3848 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3849                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3850 {
3851         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3852         u64 tmp;
3853
3854         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3855                 return -EINVAL;
3856
3857         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3858         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3859                 return -EINVAL;
3860
3861         memset(p, 0, sizeof(*p));
3862         p->nbufs = tmp;
3863         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3868                                int bgid, unsigned nbufs)
3869 {
3870         unsigned i = 0;
3871
3872         /* shouldn't happen */
3873         if (!nbufs)
3874                 return 0;
3875
3876         /* the head kbuf is the list itself */
3877         while (!list_empty(&buf->list)) {
3878                 struct io_buffer *nxt;
3879
3880                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3881                 list_del(&nxt->list);
3882                 kfree(nxt);
3883                 if (++i == nbufs)
3884                         return i;
3885         }
3886         i++;
3887         kfree(buf);
3888         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3889
3890         return i;
3891 }
3892
3893 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3894 {
3895         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3896         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3897         struct io_buffer *head;
3898         int ret = 0;
3899         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3900
3901         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3902
3903         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3904
3905         ret = -ENOENT;
3906         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3907         if (head)
3908                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3909         if (ret < 0)
3910                 req_set_fail_links(req);
3911
3912         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3913         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3914         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3915         return 0;
3916 }
3917
3918 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3919                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3920 {
3921         unsigned long size, tmp_check;
3922         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3923         u64 tmp;
3924
3925         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3926                 return -EINVAL;
3927
3928         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3929         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3930                 return -E2BIG;
3931         p->nbufs = tmp;
3932         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3933         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3934
3935         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3936                                 &size))
3937                 return -EOVERFLOW;
3938         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3939                 return -EOVERFLOW;
3940
3941         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3942         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
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 = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3993
3994         ret = io_add_buffers(p, &head);
3995         if (ret >= 0 && !list) {
3996                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
3997                 if (ret < 0)
3998                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3999         }
4000         if (ret < 0)
4001                 req_set_fail_links(req);
4002         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4003         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4004         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4005         return 0;
4006 }
4007
4008 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4009                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4010 {
4011 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4012         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4013                 return -EINVAL;
4014         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4015                 return -EINVAL;
4016
4017         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4018         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4019         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4020
4021         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4022                 struct epoll_event __user *ev;
4023
4024                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4025                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4026                         return -EFAULT;
4027         }
4028
4029         return 0;
4030 #else
4031         return -EOPNOTSUPP;
4032 #endif
4033 }
4034
4035 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4036 {
4037 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4038         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4039         int ret;
4040         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4041
4042         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4043         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4044                 return -EAGAIN;
4045
4046         if (ret < 0)
4047                 req_set_fail_links(req);
4048         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4049         return 0;
4050 #else
4051         return -EOPNOTSUPP;
4052 #endif
4053 }
4054
4055 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4056 {
4057 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4058         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4059                 return -EINVAL;
4060         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4061                 return -EINVAL;
4062
4063         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4064         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4065         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4066         return 0;
4067 #else
4068         return -EOPNOTSUPP;
4069 #endif
4070 }
4071
4072 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4073 {
4074 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4075         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4076         int ret;
4077
4078         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4079                 return -EAGAIN;
4080
4081         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4082         if (ret < 0)
4083                 req_set_fail_links(req);
4084         io_req_complete(req, ret);
4085         return 0;
4086 #else
4087         return -EOPNOTSUPP;
4088 #endif
4089 }
4090
4091 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4092 {
4093         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4094                 return -EINVAL;
4095         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4096                 return -EINVAL;
4097
4098         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4099         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4100         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4101         return 0;
4102 }
4103
4104 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4105 {
4106         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4107         int ret;
4108
4109         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4110                 switch (fa->advice) {
4111                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4112                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4113                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4114                         break;
4115                 default:
4116                         return -EAGAIN;
4117                 }
4118         }
4119
4120         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4121         if (ret < 0)
4122                 req_set_fail_links(req);
4123         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4124         return 0;
4125 }
4126
4127 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4128 {
4129         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4130                 return -EINVAL;
4131         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4132                 return -EINVAL;
4133         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4134                 return -EBADF;
4135
4136         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4137         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4138         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4139         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4140         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4141
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4146 {
4147         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4148         int ret;
4149
4150         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4151                 return -EAGAIN;
4152
4153         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4154                        ctx->buffer);
4155
4156         if (ret < 0)
4157                 req_set_fail_links(req);
4158         io_req_complete(req, ret);
4159         return 0;
4160 }
4161
4162 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4163 {
4164         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4165                 return -EINVAL;
4166         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4167             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4168                 return -EINVAL;
4169         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4170                 return -EBADF;
4171
4172         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4173         return 0;
4174 }
4175
4176 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4177 {
4178         struct files_struct *files = current->files;
4179         struct io_close *close = &req->close;
4180         struct fdtable *fdt;
4181         struct file *file = NULL;
4182         int ret = -EBADF;
4183
4184         spin_lock(&files->file_lock);
4185         fdt = files_fdtable(files);
4186         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4187                 spin_unlock(&files->file_lock);
4188                 goto err;
4189         }
4190         file = fdt->fd[close->fd];
4191         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4192                 spin_unlock(&files->file_lock);
4193                 file = NULL;
4194                 goto err;
4195         }
4196
4197         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4198         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4199                 spin_unlock(&files->file_lock);
4200                 return -EAGAIN;
4201         }
4202
4203         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4204         spin_unlock(&files->file_lock);
4205         if (ret < 0) {
4206                 if (ret == -ENOENT)
4207                         ret = -EBADF;
4208                 goto err;
4209         }
4210
4211         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4212         ret = filp_close(file, current->files);
4213 err:
4214         if (ret < 0)
4215                 req_set_fail_links(req);
4216         if (file)
4217                 fput(file);
4218         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4219         return 0;
4220 }
4221
4222 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4223 {
4224         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4225
4226         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4227                 return -EINVAL;
4228         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4229                 return -EINVAL;
4230
4231         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4232         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4233         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4234         return 0;
4235 }
4236
4237 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4238 {
4239         int ret;
4240
4241         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4242         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4243                 return -EAGAIN;
4244
4245         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4246                                 req->sync.flags);
4247         if (ret < 0)
4248                 req_set_fail_links(req);
4249         io_req_complete(req, ret);
4250         return 0;
4251 }
4252
4253 #if defined(CONFIG_NET)
4254 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4255                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4256 {
4257         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4258
4259         if (async_msg)
4260                 return -EAGAIN;
4261         if (io_alloc_async_data(req)) {
4262                 kfree(kmsg->free_iov);
4263                 return -ENOMEM;
4264         }
4265         async_msg = req->async_data;
4266         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4267         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4268         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4269         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4270         if (!async_msg->free_iov)
4271                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4272
4273         return -EAGAIN;
4274 }
4275
4276 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4277                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4278 {
4279         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4280         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4281         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4282                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4283 }
4284
4285 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4286 {
4287         int ret;
4288
4289         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4290         if (!ret)
4291                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4292         return ret;
4293 }
4294
4295 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4296 {
4297         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4298
4299         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4300                 return -EINVAL;
4301
4302         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4303         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4304         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4305         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4306                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4307
4308 #ifdef CONFIG_COMPAT
4309         if (req->ctx->compat)
4310                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4311 #endif
4312         return 0;
4313 }
4314
4315 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4316 {
4317         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4318         struct socket *sock;
4319         unsigned flags;
4320         int min_ret = 0;
4321         int ret;
4322
4323         sock = sock_from_file(req->file);
4324         if (unlikely(!sock))
4325                 return -ENOTSOCK;
4326
4327         kmsg = req->async_data;
4328         if (!kmsg) {
4329                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4330                 if (ret)
4331                         return ret;
4332                 kmsg = &iomsg;
4333         }
4334
4335         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4336         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4337                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4338         if (flags & MSG_WAITALL)
4339                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4340
4341         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4342         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4343                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4344         if (ret == -ERESTARTSYS)
4345                 ret = -EINTR;
4346
4347         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4348         if (kmsg->free_iov)
4349                 kfree(kmsg->free_iov);
4350         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4351         if (ret < min_ret)
4352                 req_set_fail_links(req);
4353         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4354         return 0;
4355 }
4356
4357 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4358 {
4359         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4360         struct msghdr msg;
4361         struct iovec iov;
4362         struct socket *sock;
4363         unsigned flags;
4364         int min_ret = 0;
4365         int ret;
4366
4367         sock = sock_from_file(req->file);
4368         if (unlikely(!sock))
4369                 return -ENOTSOCK;
4370
4371         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4372         if (unlikely(ret))
4373                 return ret;
4374
4375         msg.msg_name = NULL;
4376         msg.msg_control = NULL;
4377         msg.msg_controllen = 0;
4378         msg.msg_namelen = 0;
4379
4380         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4381         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4382                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4383         if (flags & MSG_WAITALL)
4384                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4385
4386         msg.msg_flags = flags;
4387         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4388         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4389                 return -EAGAIN;
4390         if (ret == -ERESTARTSYS)
4391                 ret = -EINTR;
4392
4393         if (ret < min_ret)
4394                 req_set_fail_links(req);
4395         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4396         return 0;
4397 }
4398
4399 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4400                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4401 {
4402         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4403         struct iovec __user *uiov;
4404         size_t iov_len;
4405         int ret;
4406
4407         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4408                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4409         if (ret)
4410                 return ret;
4411
4412         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4413                 if (iov_len > 1)
4414                         return -EINVAL;
4415                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4416                         return -EFAULT;
4417                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4418                 iomsg->free_iov = NULL;
4419         } else {
4420                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4421                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4422                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4423                                      false);
4424                 if (ret > 0)
4425                         ret = 0;
4426         }
4427
4428         return ret;
4429 }
4430
4431 #ifdef CONFIG_COMPAT
4432 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4433                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4434 {
4435         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4436         struct compat_iovec __user *uiov;
4437         compat_uptr_t ptr;
4438         compat_size_t len;
4439         int ret;
4440
4441         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4442                                   &ptr, &len);
4443         if (ret)
4444                 return ret;
4445
4446         uiov = compat_ptr(ptr);
4447         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4448                 compat_ssize_t clen;
4449
4450                 if (len > 1)
4451                         return -EINVAL;
4452                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4453                         return -EFAULT;
4454                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4455                         return -EFAULT;
4456                 if (clen < 0)
4457                         return -EINVAL;
4458                 sr->len = clen;
4459                 iomsg->free_iov = NULL;
4460         } else {
4461                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4462                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4463                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4464                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4465                 if (ret < 0)
4466                         return ret;
4467         }
4468
4469         return 0;
4470 }
4471 #endif
4472
4473 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4474                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4475 {
4476         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4477
4478 #ifdef CONFIG_COMPAT
4479         if (req->ctx->compat)
4480                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4481 #endif
4482
4483         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4484 }
4485
4486 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4487                                                bool needs_lock)
4488 {
4489         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4490         struct io_buffer *kbuf;
4491
4492         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4493         if (IS_ERR(kbuf))
4494                 return kbuf;
4495
4496         sr->kbuf = kbuf;
4497         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4498         return kbuf;
4499 }
4500
4501 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4502 {
4503         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4504 }
4505
4506 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4507 {
4508         int ret;
4509
4510         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4511         if (!ret)
4512                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4513         return ret;
4514 }
4515
4516 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4517 {
4518         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4519
4520         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4521                 return -EINVAL;
4522
4523         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4524         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4525         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4526         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4527         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4528                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4529
4530 #ifdef CONFIG_COMPAT
4531         if (req->ctx->compat)
4532                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4533 #endif
4534         return 0;
4535 }
4536
4537 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4538 {
4539         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4540         struct socket *sock;
4541         struct io_buffer *kbuf;
4542         unsigned flags;
4543         int min_ret = 0;
4544         int ret, cflags = 0;
4545         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4546
4547         sock = sock_from_file(req->file);
4548         if (unlikely(!sock))
4549                 return -ENOTSOCK;
4550
4551         kmsg = req->async_data;
4552         if (!kmsg) {
4553                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4554                 if (ret)
4555                         return ret;
4556                 kmsg = &iomsg;
4557         }
4558
4559         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4560                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4561                 if (IS_ERR(kbuf))
4562                         return PTR_ERR(kbuf);
4563                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4564                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4565                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4566                                 1, req->sr_msg.len);
4567         }
4568
4569         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4570         if (force_nonblock)
4571                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4572         if (flags & MSG_WAITALL)
4573                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4574
4575         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4576                                         kmsg->uaddr, flags);
4577         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4578                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4579         if (ret == -ERESTARTSYS)
4580                 ret = -EINTR;
4581
4582         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4583                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4584         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4585         if (kmsg->free_iov)
4586                 kfree(kmsg->free_iov);
4587         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4588         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4589                 req_set_fail_links(req);
4590         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4591         return 0;
4592 }
4593
4594 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4595 {
4596         struct io_buffer *kbuf;
4597         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4598         struct msghdr msg;
4599         void __user *buf = sr->buf;
4600         struct socket *sock;
4601         struct iovec iov;
4602         unsigned flags;
4603         int min_ret = 0;
4604         int ret, cflags = 0;
4605         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4606
4607         sock = sock_from_file(req->file);
4608         if (unlikely(!sock))
4609                 return -ENOTSOCK;
4610
4611         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4612                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4613                 if (IS_ERR(kbuf))
4614                         return PTR_ERR(kbuf);
4615                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4616         }
4617
4618         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4619         if (unlikely(ret))
4620                 goto out_free;
4621
4622         msg.msg_name = NULL;
4623         msg.msg_control = NULL;
4624         msg.msg_controllen = 0;
4625         msg.msg_namelen = 0;
4626         msg.msg_iocb = NULL;
4627         msg.msg_flags = 0;
4628
4629         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4630         if (force_nonblock)
4631                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4632         if (flags & MSG_WAITALL)
4633                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4634
4635         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4636         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4637                 return -EAGAIN;
4638         if (ret == -ERESTARTSYS)
4639                 ret = -EINTR;
4640 out_free:
4641         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4642                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4643         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4644                 req_set_fail_links(req);
4645         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4646         return 0;
4647 }
4648
4649 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4650 {
4651         struct io_accept *accept = &req->accept;
4652
4653         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4654                 return -EINVAL;
4655         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4656                 return -EINVAL;
4657
4658         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4659         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4660         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4661         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4662         return 0;
4663 }
4664
4665 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4666 {
4667         struct io_accept *accept = &req->accept;
4668         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4669         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4670         int ret;
4671
4672         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4673                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4674
4675         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4676                                         accept->addr_len, accept->flags,
4677                                         accept->nofile);
4678         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4679                 return -EAGAIN;
4680         if (ret < 0) {
4681                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4682                         ret = -EINTR;
4683                 req_set_fail_links(req);
4684         }
4685         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4686         return 0;
4687 }
4688
4689 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4690 {
4691         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4692         struct io_connect *conn = &req->connect;
4693
4694         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4695 }
4696
4697 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4698 {
4699         struct io_connect *conn = &req->connect;
4700
4701         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4702                 return -EINVAL;
4703         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4704                 return -EINVAL;
4705
4706         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4707         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4712 {
4713         struct io_async_connect __io, *io;
4714         unsigned file_flags;
4715         int ret;
4716         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4717
4718         if (req->async_data) {
4719                 io = req->async_data;
4720         } else {
4721                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4722                                                 req->connect.addr_len,
4723                                                 &__io.address);
4724                 if (ret)
4725                         goto out;
4726                 io = &__io;
4727         }
4728
4729         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4730
4731         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4732                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4733         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4734                 if (req->async_data)
4735                         return -EAGAIN;
4736                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4737                         ret = -ENOMEM;
4738                         goto out;
4739                 }
4740                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4741                 return -EAGAIN;
4742         }
4743         if (ret == -ERESTARTSYS)
4744                 ret = -EINTR;
4745 out:
4746         if (ret < 0)
4747                 req_set_fail_links(req);
4748         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4749         return 0;
4750 }
4751 #else /* !CONFIG_NET */
4752 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4753 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4754 {                                                                       \
4755         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4756 }
4757
4758 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4759 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4760 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4761 {                                                                       \
4762         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4763 }                                                                       \
4764
4765 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4766 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4767 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4768 {                                                                       \
4769         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4770 }
4771
4772 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4773 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4774 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4775 IO_NETOP_PREP(accept);
4776 IO_NETOP_FN(send);
4777 IO_NETOP_FN(recv);
4778 #endif /* CONFIG_NET */
4779
4780 struct io_poll_table {
4781         struct poll_table_struct pt;
4782         struct io_kiocb *req;
4783         int error;
4784 };
4785
4786 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4787                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4788 {
4789         int ret;
4790
4791         /* for instances that support it check for an event match first: */
4792         if (mask && !(mask & poll->events))
4793                 return 0;
4794
4795         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4796
4797         list_del_init(&poll->wait.entry);
4798
4799         req->result = mask;
4800         req->task_work.func = func;
4801
4802         /*
4803          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4804          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4805          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4806          * have the needed state needed for it anyway.
4807          */
4808         ret = io_req_task_work_add(req);
4809         if (unlikely(ret)) {
4810                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4811                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4812         }
4813         return 1;
4814 }
4815
4816 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4817         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4818 {
4819         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4820
4821         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4822                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4823
4824                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4825         }
4826
4827         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4828         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4829                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4830                 return true;
4831         }
4832
4833         return false;
4834 }
4835
4836 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4837 {
4838         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4839         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4840                 return req->async_data;
4841         return req->apoll->double_poll;
4842 }
4843
4844 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4845 {
4846         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4847                 return &req->poll;
4848         return &req->apoll->poll;
4849 }
4850
4851 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4852         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4853 {
4854         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4855
4856         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4857
4858         if (poll && poll->head) {
4859                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4860
4861                 spin_lock(&head->lock);
4862                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4863                 if (poll->wait.private)
4864                         req_ref_put(req);
4865                 poll->head = NULL;
4866                 spin_unlock(&head->lock);
4867         }
4868 }
4869
4870 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4871         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4872 {
4873         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4874         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4875         int error;
4876
4877         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4878                 error = -ECANCELED;
4879                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4880         } else {
4881                 error = mangle_poll(mask);
4882         }
4883         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4884                 flags = 0;
4885         if (!io_cqring_fill_event(req, error, flags)) {
4886                 io_poll_remove_waitqs(req);
4887                 req->poll.done = true;
4888                 flags = 0;
4889         }
4890         io_commit_cqring(ctx);
4891         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4892 }
4893
4894 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4895 {
4896         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4897         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4898         struct io_kiocb *nxt;
4899
4900         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4901                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4902         } else {
4903                 bool done;
4904
4905                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4906                 if (done) {
4907                         hash_del(&req->hash_node);
4908                 } else {
4909                         req->result = 0;
4910                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4911                 }
4912                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4913                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4914
4915                 if (done) {
4916                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4917                         if (nxt)
4918                                 __io_req_task_submit(nxt);
4919                 }
4920         }
4921 }
4922
4923 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4924                                int sync, void *key)
4925 {
4926         struct io_kiocb *req = wait->private;
4927         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4928         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4929
4930         /* for instances that support it check for an event match first: */
4931         if (mask && !(mask & poll->events))
4932                 return 0;
4933         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4934                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
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         req_ref_put(req);
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 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4964         /* mask in events that we always want/need */
4965         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4966         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4967         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4968 }
4969
4970 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4971                             struct wait_queue_head *head,
4972                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4973 {
4974         struct io_kiocb *req = pt->req;
4975
4976         /*
4977          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4978          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4979          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4980          */
4981         if (unlikely(poll->head)) {
4982                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4983
4984                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4985                 if (*poll_ptr) {
4986                         pt->error = -EINVAL;
4987                         return;
4988                 }
4989                 /*
4990                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
4991                  * into one-shot mode.
4992                  */
4993                 if (!(req->poll.events & EPOLLONESHOT))
4994                         req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4995                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
4996                 if (poll->head == head)
4997                         return;
4998                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4999                 if (!poll) {
5000                         pt->error = -ENOMEM;
5001                         return;
5002                 }
5003                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5004                 req_ref_get(req);
5005                 poll->wait.private = req;
5006                 *poll_ptr = poll;
5007         }
5008
5009         pt->error = 0;
5010         poll->head = head;
5011
5012         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5013                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5014         else
5015                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5016 }
5017
5018 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5019                                struct poll_table_struct *p)
5020 {
5021         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5022         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5023
5024         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5025 }
5026
5027 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5028 {
5029         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5030         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5031         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5032
5033         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5034
5035         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5036                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5037                 return;
5038         }
5039
5040         hash_del(&req->hash_node);
5041         io_poll_remove_double(req);
5042         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5043
5044         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5045                 __io_req_task_submit(req);
5046         else
5047                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5048 }
5049
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 && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || 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, 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 = EPOLLONESHOT;
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                 return false;
5164         }
5165         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5166         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5167                                         apoll->poll.events);
5168         return true;
5169 }
5170
5171 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5172                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5173         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5174 {
5175         bool do_complete = false;
5176
5177         if (!poll->head)
5178                 return false;
5179         spin_lock(&poll->head->lock);
5180         if (do_cancel)
5181                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5182         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5183                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5184                 do_complete = true;
5185         }
5186         spin_unlock(&poll->head->lock);
5187         hash_del(&req->hash_node);
5188         return do_complete;
5189 }
5190
5191 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5192         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5193 {
5194         bool do_complete;
5195
5196         io_poll_remove_double(req);
5197         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5198
5199         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5200                 /* non-poll requests have submit ref still */
5201                 req_ref_put(req);
5202         }
5203         return do_complete;
5204 }
5205
5206 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5207         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5208 {
5209         bool do_complete;
5210
5211         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5212         if (do_complete) {
5213                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED, 0);
5214                 io_commit_cqring(req->ctx);
5215                 req_set_fail_links(req);
5216                 io_put_req_deferred(req, 1);
5217         }
5218
5219         return do_complete;
5220 }
5221
5222 /*
5223  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5224  */
5225 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5226                                struct files_struct *files)
5227 {
5228         struct hlist_node *tmp;
5229         struct io_kiocb *req;
5230         int posted = 0, i;
5231
5232         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5233         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5234                 struct hlist_head *list;
5235
5236                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5237                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5238                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5239                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5240                 }
5241         }
5242         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5243
5244         if (posted)
5245                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5246
5247         return posted != 0;
5248 }
5249
5250 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5251                                      bool poll_only)
5252         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5253 {
5254         struct hlist_head *list;
5255         struct io_kiocb *req;
5256
5257         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5258         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5259                 if (sqe_addr != req->user_data)
5260                         continue;
5261                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5262                         continue;
5263                 return req;
5264         }
5265         return NULL;
5266 }
5267
5268 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5269                           bool poll_only)
5270         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5271 {
5272         struct io_kiocb *req;
5273
5274         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5275         if (!req)
5276                 return -ENOENT;
5277         if (io_poll_remove_one(req))
5278                 return 0;
5279
5280         return -EALREADY;
5281 }
5282
5283 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5284                                      unsigned int flags)
5285 {
5286         u32 events;
5287
5288         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5289 #ifdef __BIG_ENDIAN
5290         events = swahw32(events);
5291 #endif
5292         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5293                 events |= EPOLLONESHOT;
5294         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5295 }
5296
5297 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5298                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5299 {
5300         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5301         u32 flags;
5302
5303         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5304                 return -EINVAL;
5305         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5306                 return -EINVAL;
5307         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5308         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5309                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5310                 return -EINVAL;
5311         /* meaningless without update */
5312         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5313                 return -EINVAL;
5314
5315         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5316         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5317         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5318
5319         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5320         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5321                 return -EINVAL;
5322         if (upd->update_events)
5323                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5324         else if (sqe->poll32_events)
5325                 return -EINVAL;
5326
5327         return 0;
5328 }
5329
5330 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5331                         void *key)
5332 {
5333         struct io_kiocb *req = wait->private;
5334         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5335
5336         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5337 }
5338
5339 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5340                                struct poll_table_struct *p)
5341 {
5342         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5343
5344         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5345 }
5346
5347 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5348 {
5349         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5350         u32 flags;
5351
5352         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5353                 return -EINVAL;
5354         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5355                 return -EINVAL;
5356         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5357         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5358                 return -EINVAL;
5359
5360         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5361         return 0;
5362 }
5363
5364 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5365 {
5366         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5367         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5368         struct io_poll_table ipt;
5369         __poll_t mask;
5370
5371         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5372
5373         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5374                                         io_poll_wake);
5375
5376         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5377                 ipt.error = 0;
5378                 io_poll_complete(req, mask);
5379         }
5380         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5381
5382         if (mask) {
5383                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5384                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5385                         io_put_req(req);
5386         }
5387         return ipt.error;
5388 }
5389
5390 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5391 {
5392         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5393         struct io_kiocb *preq;
5394         bool completing;
5395         int ret;
5396
5397         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5398         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5399         if (!preq) {
5400                 ret = -ENOENT;
5401                 goto err;
5402         }
5403
5404         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5405                 completing = true;
5406                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5407                 goto err;
5408         }
5409
5410         /*
5411          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5412          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5413          * let completion re-add it.
5414          */
5415         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5416         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5417                 ret = -EALREADY;
5418                 goto err;
5419         }
5420         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5421         ret = 0;
5422 err:
5423         if (ret < 0) {
5424                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5425                 req_set_fail_links(req);
5426                 io_req_complete(req, ret);
5427                 return 0;
5428         }
5429         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5430         if (req->poll_update.update_events) {
5431                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5432                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5433                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5434         }
5435         if (req->poll_update.update_user_data)
5436                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5437         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5438
5439         /* complete update request, we're done with it */
5440         io_req_complete(req, ret);
5441
5442         if (!completing) {
5443                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5444                 if (ret < 0) {
5445                         req_set_fail_links(preq);
5446                         io_req_complete(preq, ret);
5447                 }
5448         }
5449         return 0;
5450 }
5451
5452 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5453 {
5454         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5455                                                 struct io_timeout_data, timer);
5456         struct io_kiocb *req = data->req;
5457         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5458         unsigned long flags;
5459
5460         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5461         list_del_init(&req->timeout.list);
5462         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5463                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5464
5465         io_cqring_fill_event(req, -ETIME, 0);
5466         io_commit_cqring(ctx);
5467         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5468
5469         io_cqring_ev_posted(ctx);
5470         req_set_fail_links(req);
5471         io_put_req(req);
5472         return HRTIMER_NORESTART;
5473 }
5474
5475 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5476                                            __u64 user_data)
5477         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5478 {
5479         struct io_timeout_data *io;
5480         struct io_kiocb *req;
5481         bool found = false;
5482
5483         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5484                 found = user_data == req->user_data;
5485                 if (found)
5486                         break;
5487         }
5488         if (!found)
5489                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5490
5491         io = req->async_data;
5492         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5493                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5494         list_del_init(&req->timeout.list);
5495         return req;
5496 }
5497
5498 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5499         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5500 {
5501         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5502
5503         if (IS_ERR(req))
5504                 return PTR_ERR(req);
5505
5506         req_set_fail_links(req);
5507         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED, 0);
5508         io_put_req_deferred(req, 1);
5509         return 0;
5510 }
5511
5512 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5513                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5514         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5515 {
5516         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5517         struct io_timeout_data *data;
5518
5519         if (IS_ERR(req))
5520                 return PTR_ERR(req);
5521
5522         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5523         data = req->async_data;
5524         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5525         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5526         data->timer.function = io_timeout_fn;
5527         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5528         return 0;
5529 }
5530
5531 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5532                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5533 {
5534         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5535
5536         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5537                 return -EINVAL;
5538         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5539                 return -EINVAL;
5540         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5541                 return -EINVAL;
5542
5543         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5544         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5545         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5546                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5547                         return -EINVAL;
5548                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5549                         return -EFAULT;
5550         } else if (tr->flags) {
5551                 /* timeout removal doesn't support flags */
5552                 return -EINVAL;
5553         }
5554
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5559 {
5560         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5561                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5562 }
5563
5564 /*
5565  * Remove or update an existing timeout command
5566  */
5567 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5568 {
5569         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5570         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5571         int ret;
5572
5573         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5574         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5575                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5576         else
5577                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5578                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5579
5580         io_cqring_fill_event(req, ret, 0);
5581         io_commit_cqring(ctx);
5582         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5583         io_cqring_ev_posted(ctx);
5584         if (ret < 0)
5585                 req_set_fail_links(req);
5586         io_put_req(req);
5587         return 0;
5588 }
5589
5590 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5591                            bool is_timeout_link)
5592 {
5593         struct io_timeout_data *data;
5594         unsigned flags;
5595         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5596
5597         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5598                 return -EINVAL;
5599         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5600                 return -EINVAL;
5601         if (off && is_timeout_link)
5602                 return -EINVAL;
5603         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5604         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5605                 return -EINVAL;
5606
5607         req->timeout.off = off;
5608
5609         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5610                 return -ENOMEM;
5611
5612         data = req->async_data;
5613         data->req = req;
5614
5615         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5616                 return -EFAULT;
5617
5618         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5619         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5620         if (is_timeout_link)
5621                 io_req_track_inflight(req);
5622         return 0;
5623 }
5624
5625 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5626 {
5627         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5628         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5629         struct list_head *entry;
5630         u32 tail, off = req->timeout.off;
5631
5632         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5633
5634         /*
5635          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5636          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5637          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5638          */
5639         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5640                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5641                 goto add;
5642         }
5643
5644         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5645         req->timeout.target_seq = tail + off;
5646
5647         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5648          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5649          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5650          */
5651         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5652
5653         /*
5654          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5655          * the one we need first.
5656          */
5657         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5658                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5659                                                   timeout.list);
5660
5661                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5662                         continue;
5663                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5664                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5665                         break;
5666         }
5667 add:
5668         list_add(&req->timeout.list, entry);
5669         data->timer.function = io_timeout_fn;
5670         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5671         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5672         return 0;
5673 }
5674
5675 struct io_cancel_data {
5676         struct io_ring_ctx *ctx;
5677         u64 user_data;
5678 };
5679
5680 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5681 {
5682         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5683         struct io_cancel_data *cd = data;
5684
5685         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5686 }
5687
5688 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5689                                struct io_ring_ctx *ctx)
5690 {
5691         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5692         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5693         int ret = 0;
5694
5695         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5696                 return -ENOENT;
5697
5698         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5699         switch (cancel_ret) {
5700         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5701                 ret = 0;
5702                 break;
5703         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5704                 ret = -EALREADY;
5705                 break;
5706         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5707                 ret = -ENOENT;
5708                 break;
5709         }
5710
5711         return ret;
5712 }
5713
5714 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5715                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5716                                      int success_ret)
5717 {
5718         unsigned long flags;
5719         int ret;
5720
5721         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5722         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5723         if (ret != -ENOENT)
5724                 goto done;
5725         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5726         if (ret != -ENOENT)
5727                 goto done;
5728         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5729 done:
5730         if (!ret)
5731                 ret = success_ret;
5732         io_cqring_fill_event(req, ret, 0);
5733         io_commit_cqring(ctx);
5734         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5735         io_cqring_ev_posted(ctx);
5736
5737         if (ret < 0)
5738                 req_set_fail_links(req);
5739 }
5740
5741 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5742                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5743 {
5744         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5745                 return -EINVAL;
5746         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5747                 return -EINVAL;
5748         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5749                 return -EINVAL;
5750
5751         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5752         return 0;
5753 }
5754
5755 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5756 {
5757         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5758         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5759         struct io_tctx_node *node;
5760         int ret;
5761
5762         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5763         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5764         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5765         if (ret != -ENOENT)
5766                 goto done;
5767         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5768         if (ret != -ENOENT)
5769                 goto done;
5770         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5771         if (ret != -ENOENT)
5772                 goto done;
5773         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5774
5775         /* slow path, try all io-wq's */
5776         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5777         ret = -ENOENT;
5778         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5779                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5780
5781                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5782                 if (ret != -ENOENT)
5783                         break;
5784         }
5785         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5786
5787         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5788 done:
5789         io_cqring_fill_event(req, ret, 0);
5790         io_commit_cqring(ctx);
5791         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5792         io_cqring_ev_posted(ctx);
5793
5794         if (ret < 0)
5795                 req_set_fail_links(req);
5796         io_put_req(req);
5797         return 0;
5798 }
5799
5800 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5801                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5802 {
5803         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5804                 return -EINVAL;
5805         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5806                 return -EINVAL;
5807         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5808                 return -EINVAL;
5809
5810         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5811         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5812         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5813                 return -EINVAL;
5814         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5815         return 0;
5816 }
5817
5818 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5819 {
5820         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5821         struct io_uring_rsrc_update up;
5822         int ret;
5823
5824         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5825                 return -EAGAIN;
5826
5827         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5828         up.data = req->rsrc_update.arg;
5829
5830         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5831         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5832         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5833
5834         if (ret < 0)
5835                 req_set_fail_links(req);
5836         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5837         return 0;
5838 }
5839
5840 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5841 {
5842         switch (req->opcode) {
5843         case IORING_OP_NOP:
5844                 return 0;
5845         case IORING_OP_READV:
5846         case IORING_OP_READ_FIXED:
5847         case IORING_OP_READ:
5848                 return io_read_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_WRITEV:
5850         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5851         case IORING_OP_WRITE:
5852                 return io_write_prep(req, sqe);
5853         case IORING_OP_POLL_ADD:
5854                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5855         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5856                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5857         case IORING_OP_FSYNC:
5858                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5859         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5860                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5861         case IORING_OP_SENDMSG:
5862         case IORING_OP_SEND:
5863                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5864         case IORING_OP_RECVMSG:
5865         case IORING_OP_RECV:
5866                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5867         case IORING_OP_CONNECT:
5868                 return io_connect_prep(req, sqe);
5869         case IORING_OP_TIMEOUT:
5870                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5871         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5872                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5873         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5874                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5875         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5876                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5877         case IORING_OP_ACCEPT:
5878                 return io_accept_prep(req, sqe);
5879         case IORING_OP_FALLOCATE:
5880                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5881         case IORING_OP_OPENAT:
5882                 return io_openat_prep(req, sqe);
5883         case IORING_OP_CLOSE:
5884                 return io_close_prep(req, sqe);
5885         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5886                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5887         case IORING_OP_STATX:
5888                 return io_statx_prep(req, sqe);
5889         case IORING_OP_FADVISE:
5890                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5891         case IORING_OP_MADVISE:
5892                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5893         case IORING_OP_OPENAT2:
5894                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5895         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5896                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5897         case IORING_OP_SPLICE:
5898                 return io_splice_prep(req, sqe);
5899         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5900                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5901         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5902                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5903         case IORING_OP_TEE:
5904                 return io_tee_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5906                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5907         case IORING_OP_RENAMEAT:
5908                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5909         case IORING_OP_UNLINKAT:
5910                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5911         }
5912
5913         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5914                         req->opcode);
5915         return-EINVAL;
5916 }
5917
5918 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5919 {
5920         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5921                 return 0;
5922         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5923                 return -EFAULT;
5924         if (io_alloc_async_data(req))
5925                 return -EAGAIN;
5926
5927         switch (req->opcode) {
5928         case IORING_OP_READV:
5929                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5930         case IORING_OP_WRITEV:
5931                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5932         case IORING_OP_SENDMSG:
5933                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5934         case IORING_OP_RECVMSG:
5935                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5936         case IORING_OP_CONNECT:
5937                 return io_connect_prep_async(req);
5938         }
5939         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5940                     req->opcode);
5941         return -EFAULT;
5942 }
5943
5944 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5945 {
5946         struct io_kiocb *pos;
5947         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5948         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5949
5950         io_for_each_link(pos, req)
5951                 nr_reqs++;
5952
5953         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5954         return total_submitted - nr_reqs;
5955 }
5956
5957 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5958 {
5959         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5960         struct io_defer_entry *de;
5961         int ret;
5962         u32 seq;
5963
5964         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5965         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5966                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5967                 return 0;
5968
5969         seq = io_get_sequence(req);
5970         /* Still a chance to pass the sequence check */
5971         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5972                 return 0;
5973
5974         ret = io_req_prep_async(req);
5975         if (ret)
5976                 return ret;
5977         io_prep_async_link(req);
5978         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5979         if (!de)
5980                 return -ENOMEM;
5981
5982         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5983         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5984                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5985                 kfree(de);
5986                 io_queue_async_work(req);
5987                 return -EIOCBQUEUED;
5988         }
5989
5990         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5991         de->req = req;
5992         de->seq = seq;
5993         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5994         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5995         return -EIOCBQUEUED;
5996 }
5997
5998 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5999 {
6000         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6001                 switch (req->opcode) {
6002                 case IORING_OP_READV:
6003                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6004                 case IORING_OP_READ:
6005                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6006                         break;
6007                 case IORING_OP_RECVMSG:
6008                 case IORING_OP_RECV:
6009                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6010                         break;
6011                 }
6012                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6013         }
6014
6015         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6016                 switch (req->opcode) {
6017                 case IORING_OP_READV:
6018                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6019                 case IORING_OP_READ:
6020                 case IORING_OP_WRITEV:
6021                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6022                 case IORING_OP_WRITE: {
6023                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6024                         if (io->free_iovec)
6025                                 kfree(io->free_iovec);
6026                         break;
6027                         }
6028                 case IORING_OP_RECVMSG:
6029                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6030                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6031
6032                         kfree(io->free_iov);
6033                         break;
6034                         }
6035                 case IORING_OP_SPLICE:
6036                 case IORING_OP_TEE:
6037                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6038                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6039                         break;
6040                 case IORING_OP_OPENAT:
6041                 case IORING_OP_OPENAT2:
6042                         if (req->open.filename)
6043                                 putname(req->open.filename);
6044                         break;
6045                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6046                         putname(req->rename.oldpath);
6047                         putname(req->rename.newpath);
6048                         break;
6049                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6050                         putname(req->unlink.filename);
6051                         break;
6052                 }
6053                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6054         }
6055         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6056                 kfree(req->apoll->double_poll);
6057                 kfree(req->apoll);
6058                 req->apoll = NULL;
6059         }
6060 }
6061
6062 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6063 {
6064         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6065         const struct cred *creds = NULL;
6066         int ret;
6067
6068         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6069                 creds = override_creds(req->work.creds);
6070
6071         switch (req->opcode) {
6072         case IORING_OP_NOP:
6073                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_READV:
6076         case IORING_OP_READ_FIXED:
6077         case IORING_OP_READ:
6078                 ret = io_read(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_WRITEV:
6081         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6082         case IORING_OP_WRITE:
6083                 ret = io_write(req, issue_flags);
6084                 break;
6085         case IORING_OP_FSYNC:
6086                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6087                 break;
6088         case IORING_OP_POLL_ADD:
6089                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6090                 break;
6091         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6092                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6093                 break;
6094         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6095                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6096                 break;
6097         case IORING_OP_SENDMSG:
6098                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6099                 break;
6100         case IORING_OP_SEND:
6101                 ret = io_send(req, issue_flags);
6102                 break;
6103         case IORING_OP_RECVMSG:
6104                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6105                 break;
6106         case IORING_OP_RECV:
6107                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6108                 break;
6109         case IORING_OP_TIMEOUT:
6110                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6111                 break;
6112         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6113                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6114                 break;
6115         case IORING_OP_ACCEPT:
6116                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6117                 break;
6118         case IORING_OP_CONNECT:
6119                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6120                 break;
6121         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6122                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6123                 break;
6124         case IORING_OP_FALLOCATE:
6125                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6126                 break;
6127         case IORING_OP_OPENAT:
6128                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6129                 break;
6130         case IORING_OP_CLOSE:
6131                 ret = io_close(req, issue_flags);
6132                 break;
6133         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6134                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6135                 break;
6136         case IORING_OP_STATX:
6137                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6138                 break;
6139         case IORING_OP_FADVISE:
6140                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6141                 break;
6142         case IORING_OP_MADVISE:
6143                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6144                 break;
6145         case IORING_OP_OPENAT2:
6146                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6147                 break;
6148         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6149                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6150                 break;
6151         case IORING_OP_SPLICE:
6152                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6153                 break;
6154         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6155                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6156                 break;
6157         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6158                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6159                 break;
6160         case IORING_OP_TEE:
6161                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6162                 break;
6163         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6164                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_RENAMEAT:
6167                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_UNLINKAT:
6170                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         default:
6173                 ret = -EINVAL;
6174                 break;
6175         }
6176
6177         if (creds)
6178                 revert_creds(creds);
6179
6180         if (ret)
6181                 return ret;
6182
6183         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6184         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6185                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6186
6187                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6188                 if (in_async)
6189                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6190
6191                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6192
6193                 if (in_async)
6194                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6195         }
6196
6197         return 0;
6198 }
6199
6200 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6201 {
6202         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6203         struct io_kiocb *timeout;
6204         int ret = 0;
6205
6206         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6207         if (timeout)
6208                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6209
6210         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6211                 ret = -ECANCELED;
6212
6213         if (!ret) {
6214                 do {
6215                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6216                         /*
6217                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6218                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6219                          * wait for request slots on the block side.
6220                          */
6221                         if (ret != -EAGAIN)
6222                                 break;
6223                         cond_resched();
6224                 } while (1);
6225         }
6226
6227         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6228         if (ret) {
6229                 /* io-wq is going to take one down */
6230                 req_ref_get(req);
6231                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6232         }
6233 }
6234
6235 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6236 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6237 #ifdef CONFIG_64BIT
6238 #define FFS_ISREG               0x4UL
6239 #else
6240 #define FFS_ISREG               0x0UL
6241 #endif
6242 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6243
6244 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6245                                                       unsigned i)
6246 {
6247         struct io_fixed_file *table_l2;
6248
6249         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6250         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6251 }
6252
6253 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6254                                               int index)
6255 {
6256         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6257
6258         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6259 }
6260
6261 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6262 {
6263         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6264
6265         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6266                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6267         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6268                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6269         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6270                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6271         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6272 }
6273
6274 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6275                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6276 {
6277         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6278         struct file *file;
6279
6280         if (fixed) {
6281                 unsigned long file_ptr;
6282
6283                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6284                         return NULL;
6285                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6286                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6287                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6288                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6289                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6290                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6291                 io_req_set_rsrc_node(req);
6292         } else {
6293                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6294                 file = __io_file_get(state, fd);
6295
6296                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6297                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6298                         io_req_track_inflight(req);
6299         }
6300
6301         return file;
6302 }
6303
6304 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6305 {
6306         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6307                                                 struct io_timeout_data, timer);
6308         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6309         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6310         unsigned long flags;
6311
6312         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6313         prev = req->timeout.head;
6314         req->timeout.head = NULL;
6315
6316         /*
6317          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6318          * race with the completion of the linked work.
6319          */
6320         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6321                 io_remove_next_linked(prev);
6322         else
6323                 prev = NULL;
6324         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6325
6326         if (prev) {
6327                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6328                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6329         } else {
6330                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6331         }
6332         io_put_req_deferred(req, 1);
6333         return HRTIMER_NORESTART;
6334 }
6335
6336 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6337 {
6338         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6339
6340         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6341         /*
6342          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6343          * before we got a chance to setup the timer
6344          */
6345         if (req->timeout.head) {
6346                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6347
6348                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6349                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6350                                 data->mode);
6351         }
6352         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6353         /* drop submission reference */
6354         io_put_req(req);
6355 }
6356
6357 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6358 {
6359         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6360
6361         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6362             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6363                 return NULL;
6364
6365         nxt->timeout.head = req;
6366         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6367         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6368         return nxt;
6369 }
6370
6371 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6372 {
6373         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6374         int ret;
6375
6376         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6377
6378         /*
6379          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6380          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6381          */
6382         if (likely(!ret)) {
6383                 /* drop submission reference */
6384                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6385                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6386                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6387
6388                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6389                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6390                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6391                 } else {
6392                         io_put_req(req);
6393                 }
6394         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6395                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6396                         /*
6397                          * Queued up for async execution, worker will release
6398                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6399                          */
6400                         io_queue_async_work(req);
6401                 }
6402         } else {
6403                 io_req_complete_failed(req, ret);
6404         }
6405         if (linked_timeout)
6406                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6407 }
6408
6409 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6410 {
6411         int ret;
6412
6413         ret = io_req_defer(req);
6414         if (ret) {
6415                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6416 fail_req:
6417                         io_req_complete_failed(req, ret);
6418                 }
6419         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6420                 ret = io_req_prep_async(req);
6421                 if (unlikely(ret))
6422                         goto fail_req;
6423                 io_queue_async_work(req);
6424         } else {
6425                 __io_queue_sqe(req);
6426         }
6427 }
6428
6429 /*
6430  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6431  *
6432  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6433  */
6434 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6435                                         struct io_kiocb *req,
6436                                         unsigned int sqe_flags)
6437 {
6438         if (!ctx->restricted)
6439                 return true;
6440
6441         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6442                 return false;
6443
6444         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6445             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6446                 return false;
6447
6448         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6449                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6450                 return false;
6451
6452         return true;
6453 }
6454
6455 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6456                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6457 {
6458         struct io_submit_state *state;
6459         unsigned int sqe_flags;
6460         int personality, ret = 0;
6461
6462         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6463         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6464         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6465         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6466         req->async_data = NULL;
6467         req->file = NULL;
6468         req->ctx = ctx;
6469         req->link = NULL;
6470         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6471         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6472         atomic_set(&req->refs, 2);
6473         req->task = current;
6474         req->result = 0;
6475         req->work.creds = NULL;
6476
6477         /* enforce forwards compatibility on users */
6478         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6479                 req->flags = 0;
6480                 return -EINVAL;
6481         }
6482
6483         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6484                 return -EINVAL;
6485
6486         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6487                 return -EACCES;
6488
6489         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6490             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6491                 return -EOPNOTSUPP;
6492
6493         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6494         if (personality) {
6495                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6496                 if (!req->work.creds)
6497                         return -EINVAL;
6498                 get_cred(req->work.creds);
6499         }
6500         state = &ctx->submit_state;
6501
6502         /*
6503          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6504          * is potentially a read/write to block based storage.
6505          */
6506         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6507             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6508                 blk_start_plug(&state->plug);
6509                 state->plug_started = true;
6510         }
6511
6512         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6513                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6514
6515                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6516                 if (unlikely(!req->file))
6517                         ret = -EBADF;
6518         }
6519
6520         state->ios_left--;
6521         return ret;
6522 }
6523
6524 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6525                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6526 {
6527         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6528         int ret;
6529
6530         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6531         if (unlikely(ret)) {
6532 fail_req:
6533                 if (link->head) {
6534                         /* fail even hard links since we don't submit */
6535                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6536                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6537                         link->head = NULL;
6538                 }
6539                 io_req_complete_failed(req, ret);
6540                 return ret;
6541         }
6542         ret = io_req_prep(req, sqe);
6543         if (unlikely(ret))
6544                 goto fail_req;
6545
6546         /* don't need @sqe from now on */
6547         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6548                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6549
6550         /*
6551          * If we already have a head request, queue this one for async
6552          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6553          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6554          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6555          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6556          */
6557         if (link->head) {
6558                 struct io_kiocb *head = link->head;
6559
6560                 /*
6561                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6562                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6563                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6564                  * next after the link request. The last one is done via
6565                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6566                  */
6567                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6568                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6569                         ctx->drain_next = 1;
6570                 }
6571                 ret = io_req_prep_async(req);
6572                 if (unlikely(ret))
6573                         goto fail_req;
6574                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6575                 link->last->link = req;
6576                 link->last = req;
6577
6578                 /* last request of a link, enqueue the link */
6579                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6580                         io_queue_sqe(head);
6581                         link->head = NULL;
6582                 }
6583         } else {
6584                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6585                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6586                         ctx->drain_next = 0;
6587                 }
6588                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6589                         link->head = req;
6590                         link->last = req;
6591                 } else {
6592                         io_queue_sqe(req);
6593                 }
6594         }
6595
6596         return 0;
6597 }
6598
6599 /*
6600  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6601  */
6602 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6603                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6604 {
6605         if (state->link.head)
6606                 io_queue_sqe(state->link.head);
6607         if (state->comp.nr)
6608                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6609         if (state->plug_started)
6610                 blk_finish_plug(&state->plug);
6611         io_state_file_put(state);
6612 }
6613
6614 /*
6615  * Start submission side cache.
6616  */
6617 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6618                                   unsigned int max_ios)
6619 {
6620         state->plug_started = false;
6621         state->ios_left = max_ios;
6622         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6623         state->link.head = NULL;
6624 }
6625
6626 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6627 {
6628         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6629
6630         /*
6631          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6632          * since once we write the new head, the application could
6633          * write new data to them.
6634          */
6635         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6636 }
6637
6638 /*
6639  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6640  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6641  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6642  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6643  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6644  * prevent a re-load down the line.
6645  */
6646 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6647 {
6648         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6649         unsigned head;
6650
6651         /*
6652          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6653          *
6654          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6655          *    head updates.
6656          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6657          *    though the application is the one updating it.
6658          */
6659         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6660         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6661                 return &ctx->sq_sqes[head];
6662
6663         /* drop invalid entries */
6664         ctx->cached_sq_dropped++;
6665         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6666         return NULL;
6667 }
6668
6669 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6670 {
6671         int submitted = 0;
6672
6673         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6674         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6675
6676         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6677                 return -EAGAIN;
6678
6679         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6680         refcount_add(nr, &current->usage);
6681         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6682
6683         while (submitted < nr) {
6684                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6685                 struct io_kiocb *req;
6686
6687                 req = io_alloc_req(ctx);
6688                 if (unlikely(!req)) {
6689                         if (!submitted)
6690                                 submitted = -EAGAIN;
6691                         break;
6692                 }
6693                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6694                 if (unlikely(!sqe)) {
6695                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6696                         break;
6697                 }
6698                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6699                 submitted++;
6700                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6701                         break;
6702         }
6703
6704         if (unlikely(submitted != nr)) {
6705                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6706                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6707                 int unused = nr - ref_used;
6708
6709                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6710                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6711                 put_task_struct_many(current, unused);
6712         }
6713
6714         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6715          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6716         io_commit_sqring(ctx);
6717
6718         return submitted;
6719 }
6720
6721 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6722 {
6723         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6724         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6725         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6726         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6727 }
6728
6729 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6730 {
6731         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6732         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6733         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6734 }
6735
6736 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6737 {
6738         unsigned int to_submit;
6739         int ret = 0;
6740
6741         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6742         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6743         if (cap_entries && to_submit > 8)
6744                 to_submit = 8;
6745
6746         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6747                 unsigned nr_events = 0;
6748
6749                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6750                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6751                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6752
6753                 /*
6754                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6755                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6756                  */
6757                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6758                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6759                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6760                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6761         }
6762
6763         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6764                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6765
6766         return ret;
6767 }
6768
6769 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6770 {
6771         struct io_ring_ctx *ctx;
6772         unsigned sq_thread_idle = 0;
6773
6774         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6775                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6776         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6777 }
6778
6779 static int io_sq_thread(void *data)
6780 {
6781         struct io_sq_data *sqd = data;
6782         struct io_ring_ctx *ctx;
6783         unsigned long timeout = 0;
6784         char buf[TASK_COMM_LEN];
6785         DEFINE_WAIT(wait);
6786
6787         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6788         set_task_comm(current, buf);
6789         current->pf_io_worker = NULL;
6790
6791         if (sqd->sq_cpu != -1)
6792                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6793         else
6794                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6795         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6796
6797         mutex_lock(&sqd->lock);
6798         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6799                 int ret;
6800                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6801
6802                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6803                     signal_pending(current)) {
6804                         bool did_sig = false;
6805
6806                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6807                         if (signal_pending(current)) {
6808                                 struct ksignal ksig;
6809
6810                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6811                         }
6812                         cond_resched();
6813                         mutex_lock(&sqd->lock);
6814                         if (did_sig)
6815                                 break;
6816                         io_run_task_work();
6817                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6818                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6819                         continue;
6820                 }
6821                 sqt_spin = false;
6822                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6823                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6824                         const struct cred *creds = NULL;
6825
6826                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6827                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6828                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6829                         if (creds)
6830                                 revert_creds(creds);
6831                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6832                                 sqt_spin = true;
6833                 }
6834
6835                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6836                         io_run_task_work();
6837                         cond_resched();
6838                         if (sqt_spin)
6839                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6840                         continue;
6841                 }
6842
6843                 needs_sched = true;
6844                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6845                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6846                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6847                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6848                                 needs_sched = false;
6849                                 break;
6850                         }
6851                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6852                                 needs_sched = false;
6853                                 break;
6854                         }
6855                 }
6856
6857                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6858                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6859                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6860
6861                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6862                         schedule();
6863                         mutex_lock(&sqd->lock);
6864                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6865                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6866                 }
6867
6868                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6869                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6870                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6871         }
6872
6873         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6874                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6875         sqd->thread = NULL;
6876         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6877                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6878         mutex_unlock(&sqd->lock);
6879
6880         io_run_task_work();
6881         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6882         complete(&sqd->exited);
6883         do_exit(0);
6884 }
6885
6886 struct io_wait_queue {
6887         struct wait_queue_entry wq;
6888         struct io_ring_ctx *ctx;
6889         unsigned to_wait;
6890         unsigned nr_timeouts;
6891 };
6892
6893 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6894 {
6895         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6896
6897         /*
6898          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6899          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6900          * regardless of event count.
6901          */
6902         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6903                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6904 }
6905
6906 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6907                             int wake_flags, void *key)
6908 {
6909         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6910                                                         wq);
6911
6912         /*
6913          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6914          * the task, and the next invocation will do it.
6915          */
6916         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6917                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6918         return -1;
6919 }
6920
6921 static int io_run_task_work_sig(void)
6922 {
6923         if (io_run_task_work())
6924                 return 1;
6925         if (!signal_pending(current))
6926                 return 0;
6927         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6928                 return -ERESTARTSYS;
6929         return -EINTR;
6930 }
6931
6932 /* when returns >0, the caller should retry */
6933 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6934                                           struct io_wait_queue *iowq,
6935                                           signed long *timeout)
6936 {
6937         int ret;
6938
6939         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6940         ret = io_run_task_work_sig();
6941         if (ret || io_should_wake(iowq))
6942                 return ret;
6943         /* let the caller flush overflows, retry */
6944         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6945                 return 1;
6946
6947         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6948         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6949 }
6950
6951 /*
6952  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6953  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6954  */
6955 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6956                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6957                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6958 {
6959         struct io_wait_queue iowq = {
6960                 .wq = {
6961                         .private        = current,
6962                         .func           = io_wake_function,
6963                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6964                 },
6965                 .ctx            = ctx,
6966                 .to_wait        = min_events,
6967         };
6968         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6969         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6970         int ret;
6971
6972         do {
6973                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
6974                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6975                         return 0;
6976                 if (!io_run_task_work())
6977                         break;
6978         } while (1);
6979
6980         if (sig) {
6981 #ifdef CONFIG_COMPAT
6982                 if (in_compat_syscall())
6983                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6984                                                       sigsz);
6985                 else
6986 #endif
6987                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6988
6989                 if (ret)
6990                         return ret;
6991         }
6992
6993         if (uts) {
6994                 struct timespec64 ts;
6995
6996                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6997                         return -EFAULT;
6998                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6999         }
7000
7001         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7002         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7003         do {
7004                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7005                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7006                         ret = -EBUSY;
7007                         break;
7008                 }
7009                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7010                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7011                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7012                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7013                 cond_resched();
7014         } while (ret > 0);
7015
7016         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7017
7018         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7019 }
7020
7021 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7022 {
7023         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7024
7025         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7026                 kfree(table->files[i]);
7027         kfree(table->files);
7028         table->files = NULL;
7029 }
7030
7031 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7032 {
7033 #if defined(CONFIG_UNIX)
7034         if (ctx->ring_sock) {
7035                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7036                 struct sk_buff *skb;
7037
7038                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7039                         kfree_skb(skb);
7040         }
7041 #else
7042         int i;
7043
7044         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7045                 struct file *file;
7046
7047                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7048                 if (file)
7049                         fput(file);
7050         }
7051 #endif
7052         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7053         kfree(ctx->file_data);
7054         ctx->file_data = NULL;
7055         ctx->nr_user_files = 0;
7056 }
7057
7058 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7059 {
7060         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7061 }
7062
7063 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7064 {
7065         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7066 }
7067
7068 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7069 {
7070         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7071         kfree(ref_node);
7072 }
7073
7074 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7075                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7076 {
7077         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7078         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7079
7080         if (data_to_kill) {
7081                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7082
7083                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7084                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7085                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7086                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7087
7088                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7089                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7090                 ctx->rsrc_node = NULL;
7091         }
7092
7093         if (!ctx->rsrc_node) {
7094                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7095                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7096         }
7097 }
7098
7099 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7100 {
7101         if (ctx->rsrc_backup_node)
7102                 return 0;
7103         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7104         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7105 }
7106
7107 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7108 {
7109         int ret;
7110
7111         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7112         if (data->quiesce)
7113                 return -ENXIO;
7114
7115         data->quiesce = true;
7116         do {
7117                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7118                 if (ret)
7119                         break;
7120                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7121
7122                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7123                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7124                         break;
7125                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7126                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7127                 if (!ret)
7128                         break;
7129
7130                 atomic_inc(&data->refs);
7131                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7132                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7133                 reinit_completion(&data->done);
7134
7135                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7136                 ret = io_run_task_work_sig();
7137                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7138         } while (ret >= 0);
7139         data->quiesce = false;
7140
7141         return ret;
7142 }
7143
7144 static struct io_rsrc_data *io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx,
7145                                                rsrc_put_fn *do_put)
7146 {
7147         struct io_rsrc_data *data;
7148
7149         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7150         if (!data)
7151                 return NULL;
7152
7153         atomic_set(&data->refs, 1);
7154         data->ctx = ctx;
7155         data->do_put = do_put;
7156         init_completion(&data->done);
7157         return data;
7158 }
7159
7160 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7161 {
7162         int ret;
7163
7164         if (!ctx->file_data)
7165                 return -ENXIO;
7166         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7167         if (!ret)
7168                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7169         return ret;
7170 }
7171
7172 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7173         __releases(&sqd->lock)
7174 {
7175         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7176
7177         /*
7178          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7179          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7180          */
7181         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7182         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7183                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7184         mutex_unlock(&sqd->lock);
7185 }
7186
7187 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7188         __acquires(&sqd->lock)
7189 {
7190         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7191
7192         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7193         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7194         mutex_lock(&sqd->lock);
7195         if (sqd->thread)
7196                 wake_up_process(sqd->thread);
7197 }
7198
7199 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7200 {
7201         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7202         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7203
7204         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7205         mutex_lock(&sqd->lock);
7206         if (sqd->thread)
7207                 wake_up_process(sqd->thread);
7208         mutex_unlock(&sqd->lock);
7209         wait_for_completion(&sqd->exited);
7210 }
7211
7212 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7213 {
7214         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7215                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7216
7217                 io_sq_thread_stop(sqd);
7218                 kfree(sqd);
7219         }
7220 }
7221
7222 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7223 {
7224         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7225
7226         if (sqd) {
7227                 io_sq_thread_park(sqd);
7228                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7229                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7230                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7231
7232                 io_put_sq_data(sqd);
7233                 ctx->sq_data = NULL;
7234                 if (ctx->sq_creds)
7235                         put_cred(ctx->sq_creds);
7236         }
7237 }
7238
7239 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7240 {
7241         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7242         struct io_sq_data *sqd;
7243         struct fd f;
7244
7245         f = fdget(p->wq_fd);
7246         if (!f.file)
7247                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7248         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7249                 fdput(f);
7250                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7251         }
7252
7253         ctx_attach = f.file->private_data;
7254         sqd = ctx_attach->sq_data;
7255         if (!sqd) {
7256                 fdput(f);
7257                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7258         }
7259         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7260                 fdput(f);
7261                 return ERR_PTR(-EPERM);
7262         }
7263
7264         refcount_inc(&sqd->refs);
7265         fdput(f);
7266         return sqd;
7267 }
7268
7269 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7270                                          bool *attached)
7271 {
7272         struct io_sq_data *sqd;
7273
7274         *attached = false;
7275         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7276                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7277                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7278                         *attached = true;
7279                         return sqd;
7280                 }
7281                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7282                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7283                         return sqd;
7284         }
7285
7286         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7287         if (!sqd)
7288                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7289
7290         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7291         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7292         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7293         mutex_init(&sqd->lock);
7294         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7295         init_completion(&sqd->exited);
7296         return sqd;
7297 }
7298
7299 #if defined(CONFIG_UNIX)
7300 /*
7301  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7302  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7303  * loops in the file referencing.
7304  */
7305 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7306 {
7307         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7308         struct scm_fp_list *fpl;
7309         struct sk_buff *skb;
7310         int i, nr_files;
7311
7312         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7313         if (!fpl)
7314                 return -ENOMEM;
7315
7316         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7317         if (!skb) {
7318                 kfree(fpl);
7319                 return -ENOMEM;
7320         }
7321
7322         skb->sk = sk;
7323
7324         nr_files = 0;
7325         fpl->user = get_uid(current_user());
7326         for (i = 0; i < nr; i++) {
7327                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7328
7329                 if (!file)
7330                         continue;
7331                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7332                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7333                 nr_files++;
7334         }
7335
7336         if (nr_files) {
7337                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7338                 fpl->count = nr_files;
7339                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7340                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7341                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7342                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7343
7344                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7345                         fput(fpl->fp[i]);
7346         } else {
7347                 kfree_skb(skb);
7348                 kfree(fpl);
7349         }
7350
7351         return 0;
7352 }
7353
7354 /*
7355  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7356  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7357  * garbage collection to take care of this problem for us.
7358  */
7359 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7360 {
7361         unsigned left, total;
7362         int ret = 0;
7363
7364         total = 0;
7365         left = ctx->nr_user_files;
7366         while (left) {
7367                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7368
7369                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7370                 if (ret)
7371                         break;
7372                 left -= this_files;
7373                 total += this_files;
7374         }
7375
7376         if (!ret)
7377                 return 0;
7378
7379         while (total < ctx->nr_user_files) {
7380                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7381
7382                 if (file)
7383                         fput(file);
7384                 total++;
7385         }
7386
7387         return ret;
7388 }
7389 #else
7390 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7391 {
7392         return 0;
7393 }
7394 #endif
7395
7396 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7397 {
7398         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7399
7400         table->files = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table->files), GFP_KERNEL);
7401         if (!table->files)
7402                 return false;
7403
7404         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7405                 unsigned int this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7406
7407                 table->files[i] = kcalloc(this_files, sizeof(*table->files[i]),
7408                                         GFP_KERNEL);
7409                 if (!table->files[i])
7410                         break;
7411                 nr_files -= this_files;
7412         }
7413
7414         if (i == nr_tables)
7415                 return true;
7416
7417         io_free_file_tables(table, nr_tables * IORING_MAX_FILES_TABLE);
7418         return false;
7419 }
7420
7421 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7422 {
7423         struct file *file = prsrc->file;
7424 #if defined(CONFIG_UNIX)
7425         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7426         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7427         struct sk_buff *skb;
7428         int i;
7429
7430         __skb_queue_head_init(&list);
7431
7432         /*
7433          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7434          * remove this entry and rearrange the file array.
7435          */
7436         skb = skb_dequeue(head);
7437         while (skb) {
7438                 struct scm_fp_list *fp;
7439
7440                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7441                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7442                         int left;
7443
7444                         if (fp->fp[i] != file)
7445                                 continue;
7446
7447                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7448                         left = fp->count - 1 - i;
7449                         if (left) {
7450                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7451                                                 left * sizeof(struct file *));
7452                         }
7453                         fp->count--;
7454                         if (!fp->count) {
7455                                 kfree_skb(skb);
7456                                 skb = NULL;
7457                         } else {
7458                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7459                         }
7460                         fput(file);
7461                         file = NULL;
7462                         break;
7463                 }
7464
7465                 if (!file)
7466                         break;
7467
7468                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7469
7470                 skb = skb_dequeue(head);
7471         }
7472
7473         if (skb_peek(&list)) {
7474                 spin_lock_irq(&head->lock);
7475                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7476                         __skb_queue_tail(head, skb);
7477                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7478         }
7479 #else
7480         fput(file);
7481 #endif
7482 }
7483
7484 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7485 {
7486         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7487         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7488         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7489
7490         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7491                 list_del(&prsrc->list);
7492                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7493                 kfree(prsrc);
7494         }
7495
7496         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7497         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7498                 complete(&rsrc_data->done);
7499 }
7500
7501 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7502 {
7503         struct io_ring_ctx *ctx;
7504         struct llist_node *node;
7505
7506         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7507         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7508
7509         while (node) {
7510                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7511                 struct llist_node *next = node->next;
7512
7513                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7514                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7515                 node = next;
7516         }
7517 }
7518
7519 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7520 {
7521         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7522         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7523         bool first_add = false;
7524
7525         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7526         node->done = true;
7527
7528         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7529                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7530                                             struct io_rsrc_node, node);
7531                 /* recycle ref nodes in order */
7532                 if (!node->done)
7533                         break;
7534                 list_del(&node->node);
7535                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7536         }
7537         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7538
7539         if (first_add)
7540                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7541 }
7542
7543 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7544 {
7545         struct io_rsrc_node *ref_node;
7546
7547         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7548         if (!ref_node)
7549                 return NULL;
7550
7551         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7552                             0, GFP_KERNEL)) {
7553                 kfree(ref_node);
7554                 return NULL;
7555         }
7556         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7557         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7558         ref_node->done = false;
7559         return ref_node;
7560 }
7561
7562 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7563                                  unsigned nr_args)
7564 {
7565         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7566         struct file *file;
7567         int fd, ret;
7568         unsigned i;
7569         struct io_rsrc_data *file_data;
7570
7571         if (ctx->file_data)
7572                 return -EBUSY;
7573         if (!nr_args)
7574                 return -EINVAL;
7575         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7576                 return -EMFILE;
7577         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7578         if (ret)
7579                 return ret;
7580
7581         file_data = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put);
7582         if (!file_data)
7583                 return -ENOMEM;
7584         ctx->file_data = file_data;
7585         ret = -ENOMEM;
7586         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7587                 goto out_free;
7588
7589         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7590                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7591                         ret = -EFAULT;
7592                         goto out_fput;
7593                 }
7594                 /* allow sparse sets */
7595                 if (fd == -1)
7596                         continue;
7597
7598                 file = fget(fd);
7599                 ret = -EBADF;
7600                 if (!file)
7601                         goto out_fput;
7602
7603                 /*
7604                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7605                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7606                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7607                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7608                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7609                  */
7610                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7611                         fput(file);
7612                         goto out_fput;
7613                 }
7614                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7615         }
7616
7617         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7618         if (ret) {
7619                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7620                 return ret;
7621         }
7622
7623         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7624         return ret;
7625 out_fput:
7626         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7627                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7628                 if (file)
7629                         fput(file);
7630         }
7631         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7632         ctx->nr_user_files = 0;
7633 out_free:
7634         kfree(ctx->file_data);
7635         ctx->file_data = NULL;
7636         return ret;
7637 }
7638
7639 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7640                                 int index)
7641 {
7642 #if defined(CONFIG_UNIX)
7643         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7644         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7645         struct sk_buff *skb;
7646
7647         /*
7648          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7649          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7650          * and filling it in.
7651          */
7652         spin_lock_irq(&head->lock);
7653         skb = skb_peek(head);
7654         if (skb) {
7655                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7656
7657                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7658                         __skb_unlink(skb, head);
7659                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7660                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7661                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7662                         fpl->count++;
7663                         spin_lock_irq(&head->lock);
7664                         __skb_queue_head(head, skb);
7665                 } else {
7666                         skb = NULL;
7667                 }
7668         }
7669         spin_unlock_irq(&head->lock);
7670
7671         if (skb) {
7672                 fput(file);
7673                 return 0;
7674         }
7675
7676         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7677 #else
7678         return 0;
7679 #endif
7680 }
7681
7682 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data,
7683                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7684 {
7685         struct io_rsrc_put *prsrc;
7686
7687         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7688         if (!prsrc)
7689                 return -ENOMEM;
7690
7691         prsrc->rsrc = rsrc;
7692         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7693         return 0;
7694 }
7695
7696 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7697                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7698                                  unsigned nr_args)
7699 {
7700         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7701         struct io_fixed_file *file_slot;
7702         struct file *file;
7703         __s32 __user *fds;
7704         int fd, i, err;
7705         __u32 done;
7706         bool needs_switch = false;
7707
7708         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7709                 return -EOVERFLOW;
7710         if (done > ctx->nr_user_files)
7711                 return -EINVAL;
7712         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7713         if (err)
7714                 return err;
7715
7716         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7717         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7718                 err = 0;
7719                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7720                         err = -EFAULT;
7721                         break;
7722                 }
7723                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7724                         continue;
7725
7726                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7727                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7728
7729                 if (file_slot->file_ptr) {
7730                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7731                         err = io_queue_rsrc_removal(data, ctx->rsrc_node, file);
7732                         if (err)
7733                                 break;
7734                         file_slot->file_ptr = 0;
7735                         needs_switch = true;
7736                 }
7737                 if (fd != -1) {
7738                         file = fget(fd);
7739                         if (!file) {
7740                                 err = -EBADF;
7741                                 break;
7742                         }
7743                         /*
7744                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7745                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7746                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7747                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7748                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7749                          * support regular read/write anyway.
7750                          */
7751                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7752                                 fput(file);
7753                                 err = -EBADF;
7754                                 break;
7755                         }
7756                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7757                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7758                         if (err) {
7759                                 file_slot->file_ptr = 0;
7760                                 fput(file);
7761                                 break;
7762                         }
7763                 }
7764         }
7765
7766         if (needs_switch)
7767                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7768         return done ? done : err;
7769 }
7770
7771 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7772                                unsigned nr_args)
7773 {
7774         struct io_uring_rsrc_update up;
7775
7776         if (!ctx->file_data)
7777                 return -ENXIO;
7778         if (!nr_args)
7779                 return -EINVAL;
7780         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7781                 return -EFAULT;
7782         if (up.resv)
7783                 return -EINVAL;
7784
7785         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7786 }
7787
7788 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7789 {
7790         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7791
7792         req = io_put_req_find_next(req);
7793         return req ? &req->work : NULL;
7794 }
7795
7796 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7797                                         struct task_struct *task)
7798 {
7799         struct io_wq_hash *hash;
7800         struct io_wq_data data;
7801         unsigned int concurrency;
7802
7803         hash = ctx->hash_map;
7804         if (!hash) {
7805                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7806                 if (!hash)
7807                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7808                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7809                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7810                 ctx->hash_map = hash;
7811         }
7812
7813         data.hash = hash;
7814         data.task = task;
7815         data.free_work = io_free_work;
7816         data.do_work = io_wq_submit_work;
7817
7818         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7819         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7820
7821         return io_wq_create(concurrency, &data);
7822 }
7823
7824 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7825                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7826 {
7827         struct io_uring_task *tctx;
7828         int ret;
7829
7830         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7831         if (unlikely(!tctx))
7832                 return -ENOMEM;
7833
7834         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7835         if (unlikely(ret)) {
7836                 kfree(tctx);
7837                 return ret;
7838         }
7839
7840         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7841         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7842                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7843                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7844                 kfree(tctx);
7845                 return ret;
7846         }
7847
7848         xa_init(&tctx->xa);
7849         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7850         tctx->last = NULL;
7851         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7852         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7853         task->io_uring = tctx;
7854         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7855         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7856         tctx->task_state = 0;
7857         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7858         return 0;
7859 }
7860
7861 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7862 {
7863         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7864
7865         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7866         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7867
7868         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7869         kfree(tctx);
7870         tsk->io_uring = NULL;
7871 }
7872
7873 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7874                                 struct io_uring_params *p)
7875 {
7876         int ret;
7877
7878         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7879         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7880                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7881                 struct fd f;
7882
7883                 f = fdget(p->wq_fd);
7884                 if (!f.file)
7885                         return -ENXIO;
7886                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7887                         fdput(f);
7888                         return -EINVAL;
7889                 }
7890                 fdput(f);
7891         }
7892         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7893                 struct task_struct *tsk;
7894                 struct io_sq_data *sqd;
7895                 bool attached;
7896
7897                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7898                 if (IS_ERR(sqd)) {
7899                         ret = PTR_ERR(sqd);
7900                         goto err;
7901                 }
7902
7903                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7904                 ctx->sq_data = sqd;
7905                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7906                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7907                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7908
7909                 ret = 0;
7910                 io_sq_thread_park(sqd);
7911                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7912                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7913                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7914                 if (attached && !sqd->thread)
7915                         ret = -ENXIO;
7916                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7917
7918                 if (ret < 0)
7919                         goto err;
7920                 if (attached)
7921                         return 0;
7922
7923                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7924                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7925
7926                         ret = -EINVAL;
7927                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7928                                 goto err_sqpoll;
7929                         if (!cpu_online(cpu))
7930                                 goto err_sqpoll;
7931
7932                         sqd->sq_cpu = cpu;
7933                 } else {
7934                         sqd->sq_cpu = -1;
7935                 }
7936
7937                 sqd->task_pid = current->pid;
7938                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7939                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7940                 if (IS_ERR(tsk)) {
7941                         ret = PTR_ERR(tsk);
7942                         goto err_sqpoll;
7943                 }
7944
7945                 sqd->thread = tsk;
7946                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7947                 wake_up_new_task(tsk);
7948                 if (ret)
7949                         goto err;
7950         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7951                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7952                 ret = -EINVAL;
7953                 goto err;
7954         }
7955
7956         return 0;
7957 err:
7958         io_sq_thread_finish(ctx);
7959         return ret;
7960 err_sqpoll:
7961         complete(&ctx->sq_data->exited);
7962         goto err;
7963 }
7964
7965 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7966                                       unsigned long nr_pages)
7967 {
7968         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7969 }
7970
7971 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7972                                    unsigned long nr_pages)
7973 {
7974         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7975
7976         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7977         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7978
7979         do {
7980                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7981                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7982                 if (new_pages > page_limit)
7983                         return -ENOMEM;
7984         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7985                                         new_pages) != cur_pages);
7986
7987         return 0;
7988 }
7989
7990 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7991 {
7992         if (ctx->user)
7993                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7994
7995         if (ctx->mm_account)
7996                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7997 }
7998
7999 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8000 {
8001         int ret;
8002
8003         if (ctx->user) {
8004                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8005                 if (ret)
8006                         return ret;
8007         }
8008
8009         if (ctx->mm_account)
8010                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8011
8012         return 0;
8013 }
8014
8015 static void io_mem_free(void *ptr)
8016 {
8017         struct page *page;
8018
8019         if (!ptr)
8020                 return;
8021
8022         page = virt_to_head_page(ptr);
8023         if (put_page_testzero(page))
8024                 free_compound_page(page);
8025 }
8026
8027 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8028 {
8029         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8030                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8031
8032         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8033 }
8034
8035 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8036                                 size_t *sq_offset)
8037 {
8038         struct io_rings *rings;
8039         size_t off, sq_array_size;
8040
8041         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8042         if (off == SIZE_MAX)
8043                 return SIZE_MAX;
8044
8045 #ifdef CONFIG_SMP
8046         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8047         if (off == 0)
8048                 return SIZE_MAX;
8049 #endif
8050
8051         if (sq_offset)
8052                 *sq_offset = off;
8053
8054         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8055         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8056                 return SIZE_MAX;
8057
8058         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8059                 return SIZE_MAX;
8060
8061         return off;
8062 }
8063
8064 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf *imu)
8065 {
8066         unsigned int i;
8067
8068         for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8069                 unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8070         if (imu->acct_pages)
8071                 io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8072         kvfree(imu->bvec);
8073         imu->nr_bvecs = 0;
8074 }
8075
8076 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8077 {
8078         unsigned int i;
8079
8080         if (!ctx->user_bufs)
8081                 return -ENXIO;
8082
8083         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8084                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8085         kfree(ctx->user_bufs);
8086         ctx->user_bufs = NULL;
8087         ctx->nr_user_bufs = 0;
8088         return 0;
8089 }
8090
8091 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8092                        void __user *arg, unsigned index)
8093 {
8094         struct iovec __user *src;
8095
8096 #ifdef CONFIG_COMPAT
8097         if (ctx->compat) {
8098                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8099                 struct compat_iovec ciov;
8100
8101                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8102                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8103                         return -EFAULT;
8104
8105                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8106                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8107                 return 0;
8108         }
8109 #endif
8110         src = (struct iovec __user *) arg;
8111         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8112                 return -EFAULT;
8113         return 0;
8114 }
8115
8116 /*
8117  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8118  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8119  * match that one.
8120  *
8121  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8122  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8123  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8124  */
8125 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8126                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8127 {
8128         int i, j;
8129
8130         /* check current page array */
8131         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8132                 if (!PageCompound(pages[i]))
8133                         continue;
8134                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8135                         return true;
8136         }
8137
8138         /* check previously registered pages */
8139         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8140                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8141
8142                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8143                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8144                                 continue;
8145                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8146                                 return true;
8147                 }
8148         }
8149
8150         return false;
8151 }
8152
8153 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8154                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8155                                  struct page **last_hpage)
8156 {
8157         int i, ret;
8158
8159         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8160                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8161                         imu->acct_pages++;
8162                 } else {
8163                         struct page *hpage;
8164
8165                         hpage = compound_head(pages[i]);
8166                         if (hpage == *last_hpage)
8167                                 continue;
8168                         *last_hpage = hpage;
8169                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8170                                 continue;
8171                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8172                 }
8173         }
8174
8175         if (!imu->acct_pages)
8176                 return 0;
8177
8178         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8179         if (ret)
8180                 imu->acct_pages = 0;
8181         return ret;
8182 }
8183
8184 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8185                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8186                                   struct page **last_hpage)
8187 {
8188         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8189         struct page **pages = NULL;
8190         unsigned long off, start, end, ubuf;
8191         size_t size;
8192         int ret, pret, nr_pages, i;
8193
8194         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8195         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8196         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8197         nr_pages = end - start;
8198
8199         ret = -ENOMEM;
8200
8201         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8202         if (!pages)
8203                 goto done;
8204
8205         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8206                               GFP_KERNEL);
8207         if (!vmas)
8208                 goto done;
8209
8210         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8211                                    GFP_KERNEL);
8212         if (!imu->bvec)
8213                 goto done;
8214
8215         ret = 0;
8216         mmap_read_lock(current->mm);
8217         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8218                               pages, vmas);
8219         if (pret == nr_pages) {
8220                 /* don't support file backed memory */
8221                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8222                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8223
8224                         if (vma->vm_file &&
8225                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8226                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8227                                 break;
8228                         }
8229                 }
8230         } else {
8231                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8232         }
8233         mmap_read_unlock(current->mm);
8234         if (ret) {
8235                 /*
8236                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8237                  * release any pages we did get
8238                  */
8239                 if (pret > 0)
8240                         unpin_user_pages(pages, pret);
8241                 kvfree(imu->bvec);
8242                 goto done;
8243         }
8244
8245         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8246         if (ret) {
8247                 unpin_user_pages(pages, pret);
8248                 kvfree(imu->bvec);
8249                 goto done;
8250         }
8251
8252         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8253         size = iov->iov_len;
8254         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8255                 size_t vec_len;
8256
8257                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8258                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8259                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8260                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8261                 off = 0;
8262                 size -= vec_len;
8263         }
8264         /* store original address for later verification */
8265         imu->ubuf = ubuf;
8266         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8267         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8268         ret = 0;
8269 done:
8270         kvfree(pages);
8271         kvfree(vmas);
8272         return ret;
8273 }
8274
8275 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8276 {
8277         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8278         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8279 }
8280
8281 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8282 {
8283         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8284
8285         /*
8286          * Don't impose further limits on the size and buffer
8287          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8288          * submitted if they are wrong.
8289          */
8290         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8291                 return -EFAULT;
8292
8293         /* arbitrary limit, but we need something */
8294         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8295                 return -EFAULT;
8296
8297         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8298                 return -EOVERFLOW;
8299
8300         return 0;
8301 }
8302
8303 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8304                                    unsigned int nr_args)
8305 {
8306         int i, ret;
8307         struct iovec iov;
8308         struct page *last_hpage = NULL;
8309
8310         if (ctx->user_bufs)
8311                 return -EBUSY;
8312         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8313                 return -EINVAL;
8314         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8315         if (ret)
8316                 return ret;
8317
8318         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8319                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8320
8321                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8322                 if (ret)
8323                         break;
8324                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8325                 if (ret)
8326                         break;
8327                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8328                 if (ret)
8329                         break;
8330         }
8331
8332         if (ret)
8333                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8334
8335         return ret;
8336 }
8337
8338 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8339 {
8340         __s32 __user *fds = arg;
8341         int fd;
8342
8343         if (ctx->cq_ev_fd)
8344                 return -EBUSY;
8345
8346         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8347                 return -EFAULT;
8348
8349         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8350         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8351                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8352                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8353                 return ret;
8354         }
8355
8356         return 0;
8357 }
8358
8359 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8360 {
8361         if (ctx->cq_ev_fd) {
8362                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8363                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8364                 return 0;
8365         }
8366
8367         return -ENXIO;
8368 }
8369
8370 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8371 {
8372         struct io_buffer *buf;
8373         unsigned long index;
8374
8375         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8376                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8377 }
8378
8379 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8380 {
8381         struct io_kiocb *req, *nxt;
8382
8383         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8384                 if (tsk && req->task != tsk)
8385                         continue;
8386                 list_del(&req->compl.list);
8387                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8388         }
8389 }
8390
8391 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8392 {
8393         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8394         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8395
8396         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8397
8398         if (submit_state->free_reqs) {
8399                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8400                                      submit_state->reqs);
8401                 submit_state->free_reqs = 0;
8402         }
8403
8404         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8405         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8406         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8407 }
8408
8409 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8410 {
8411         io_sq_thread_finish(ctx);
8412         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8413
8414         if (ctx->mm_account) {
8415                 mmdrop(ctx->mm_account);
8416                 ctx->mm_account = NULL;
8417         }
8418
8419         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8420         if (ctx->file_data) {
8421                 if (!atomic_dec_and_test(&ctx->file_data->refs))
8422                         wait_for_completion(&ctx->file_data->done);
8423                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8424         }
8425         if (ctx->rings)
8426                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8427         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8428         io_eventfd_unregister(ctx);
8429         io_destroy_buffers(ctx);
8430
8431         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8432         if (ctx->rsrc_node)
8433                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8434         if (ctx->rsrc_backup_node)
8435                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8436         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8437
8438         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8439         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8440
8441 #if defined(CONFIG_UNIX)
8442         if (ctx->ring_sock) {
8443                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8444                 sock_release(ctx->ring_sock);
8445         }
8446 #endif
8447
8448         io_mem_free(ctx->rings);
8449         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8450
8451         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8452         free_uid(ctx->user);
8453         io_req_caches_free(ctx);
8454         if (ctx->hash_map)
8455                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8456         kfree(ctx->cancel_hash);
8457         kfree(ctx);
8458 }
8459
8460 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8461 {
8462         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8463         __poll_t mask = 0;
8464
8465         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8466         /*
8467          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8468          * io_commit_cqring
8469          */
8470         smp_rmb();
8471         if (!io_sqring_full(ctx))
8472                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8473
8474         /*
8475          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8476          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8477          *      CPU0                    CPU1
8478          *      ----                    ----
8479          * lock(&ctx->uring_lock);
8480          *                              lock(&ep->mtx);
8481          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8482          * lock(&ep->mtx);
8483          *
8484          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8485          * pushs them to do the flush.
8486          */
8487         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8488                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8489
8490         return mask;
8491 }
8492
8493 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8494 {
8495         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8496
8497         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8498 }
8499
8500 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8501 {
8502         const struct cred *creds;
8503
8504         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8505         if (creds) {
8506                 put_cred(creds);
8507                 return 0;
8508         }
8509
8510         return -EINVAL;
8511 }
8512
8513 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8514 {
8515         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8516 }
8517
8518 struct io_tctx_exit {
8519         struct callback_head            task_work;
8520         struct completion               completion;
8521         struct io_ring_ctx              *ctx;
8522 };
8523
8524 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8525 {
8526         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8527         struct io_tctx_exit *work;
8528
8529         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8530         /*
8531          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8532          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8533          */
8534         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8535                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8536         complete(&work->completion);
8537 }
8538
8539 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8540 {
8541         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8542         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8543         struct io_tctx_exit exit;
8544         struct io_tctx_node *node;
8545         int ret;
8546
8547         /*
8548          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8549          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8550          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8551          * as nobody else will be looking for them.
8552          */
8553         do {
8554                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8555
8556                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8557         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8558
8559         init_completion(&exit.completion);
8560         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8561         exit.ctx = ctx;
8562         /*
8563          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8564          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8565          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8566          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8567          */
8568         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8569         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8570                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8571
8572                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8573                                         ctx_node);
8574                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8575                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8576                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8577                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8578                         continue;
8579                 wake_up_process(node->task);
8580
8581                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8582                 wait_for_completion(&exit.completion);
8583                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8584         }
8585         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8586         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8587         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8588
8589         io_ring_ctx_free(ctx);
8590 }
8591
8592 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8593 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8594                              struct files_struct *files)
8595 {
8596         struct io_kiocb *req, *tmp;
8597         int canceled = 0;
8598
8599         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8600         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8601                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8602                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8603                         canceled++;
8604                 }
8605         }
8606         if (canceled != 0)
8607                 io_commit_cqring(ctx);
8608         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8609         if (canceled != 0)
8610                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8611         return canceled != 0;
8612 }
8613
8614 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8615 {
8616         unsigned long index;
8617         struct creds *creds;
8618
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8621         if (ctx->rings)
8622                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8623         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8624                 io_unregister_personality(ctx, index);
8625         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8626
8627         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8628         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8629
8630         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8631         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8632
8633         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8634         /*
8635          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8636          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8637          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8638          * over using system_wq.
8639          */
8640         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8641 }
8642
8643 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8644 {
8645         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8646
8647         file->private_data = NULL;
8648         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8649         return 0;
8650 }
8651
8652 struct io_task_cancel {
8653         struct task_struct *task;
8654         struct files_struct *files;
8655 };
8656
8657 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8658 {
8659         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8660         struct io_task_cancel *cancel = data;
8661         bool ret;
8662
8663         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8664                 unsigned long flags;
8665                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8666
8667                 /* protect against races with linked timeouts */
8668                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8669                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8670                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8671         } else {
8672                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8673         }
8674         return ret;
8675 }
8676
8677 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8678                                   struct task_struct *task,
8679                                   struct files_struct *files)
8680 {
8681         struct io_defer_entry *de;
8682         LIST_HEAD(list);
8683
8684         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8685         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8686                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8687                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8688                         break;
8689                 }
8690         }
8691         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8692         if (list_empty(&list))
8693                 return false;
8694
8695         while (!list_empty(&list)) {
8696                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8697                 list_del_init(&de->list);
8698                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8699                 kfree(de);
8700         }
8701         return true;
8702 }
8703
8704 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8705 {
8706         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8707
8708         return req->ctx == data;
8709 }
8710
8711 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8712 {
8713         struct io_tctx_node *node;
8714         enum io_wq_cancel cret;
8715         bool ret = false;
8716
8717         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8718         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8719                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8720
8721                 /*
8722                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8723                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8724                  */
8725                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8726                         continue;
8727                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8728                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8729         }
8730         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8731
8732         return ret;
8733 }
8734
8735 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8736                                          struct task_struct *task,
8737                                          struct files_struct *files)
8738 {
8739         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8740         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8741
8742         while (1) {
8743                 enum io_wq_cancel cret;
8744                 bool ret = false;
8745
8746                 if (!task) {
8747                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8748                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8749                         /*
8750                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8751                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8752                          */
8753                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8754                                                &cancel, true);
8755                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8756                 }
8757
8758                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8759                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8760                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8761                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8762                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8763                                 ret = true;
8764                         }
8765                 }
8766
8767                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8768                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8769                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8770                 ret |= io_run_task_work();
8771                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8772                 if (!ret)
8773                         break;
8774                 cond_resched();
8775         }
8776 }
8777
8778 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8779 {
8780         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8781         struct io_tctx_node *node;
8782         int ret;
8783
8784         if (unlikely(!tctx)) {
8785                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8786                 if (unlikely(ret))
8787                         return ret;
8788                 tctx = current->io_uring;
8789         }
8790         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8791                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8792                 if (!node)
8793                         return -ENOMEM;
8794                 node->ctx = ctx;
8795                 node->task = current;
8796
8797                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8798                                         node, GFP_KERNEL));
8799                 if (ret) {
8800                         kfree(node);
8801                         return ret;
8802                 }
8803
8804                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8805                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8806                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8807         }
8808         tctx->last = ctx;
8809         return 0;
8810 }
8811
8812 /*
8813  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8814  */
8815 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8816 {
8817         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8818
8819         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8820                 return 0;
8821         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8822 }
8823
8824 /*
8825  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8826  */
8827 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8828 {
8829         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8830         struct io_tctx_node *node;
8831
8832         if (!tctx)
8833                 return;
8834         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8835         if (!node)
8836                 return;
8837
8838         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8839         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8840
8841         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8842         list_del(&node->ctx_node);
8843         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8844
8845         if (tctx->last == node->ctx)
8846                 tctx->last = NULL;
8847         kfree(node);
8848 }
8849
8850 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8851 {
8852         struct io_tctx_node *node;
8853         unsigned long index;
8854
8855         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8856                 io_uring_del_task_file(index);
8857         if (tctx->io_wq) {
8858                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8859                 tctx->io_wq = NULL;
8860         }
8861 }
8862
8863 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
8864 {
8865         if (tracked)
8866                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
8867         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8868 }
8869
8870 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8871 {
8872         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8873         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8874         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8875
8876         if (sqd->thread)
8877                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8878         complete(&work->completion);
8879 }
8880
8881 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8882 {
8883         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8884         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8885         struct task_struct *task;
8886
8887         io_sq_thread_park(sqd);
8888         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8889         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8890         task = sqd->thread;
8891         if (task) {
8892                 init_completion(&work.completion);
8893                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8894                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8895                 wake_up_process(task);
8896         }
8897         io_sq_thread_unpark(sqd);
8898
8899         if (task)
8900                 wait_for_completion(&work.completion);
8901 }
8902
8903 static void io_uring_try_cancel(struct files_struct *files)
8904 {
8905         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8906         struct io_tctx_node *node;
8907         unsigned long index;
8908
8909         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8910                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8911
8912                 if (ctx->sq_data) {
8913                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8914                         continue;
8915                 }
8916                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, files);
8917         }
8918 }
8919
8920 /* should only be called by SQPOLL task */
8921 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8922 {
8923         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8924         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8925         s64 inflight;
8926         DEFINE_WAIT(wait);
8927
8928         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8929
8930         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8931         do {
8932                 /* read completions before cancelations */
8933                 inflight = tctx_inflight(tctx, false);
8934                 if (!inflight)
8935                         break;
8936                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8937
8938                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8939                 /*
8940                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8941                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8942                  * prepare_to_wait().
8943                  */
8944                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, false))
8945                         schedule();
8946                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8947         } while (1);
8948         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8949 }
8950
8951 /*
8952  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8953  * requests.
8954  */
8955 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
8956 {
8957         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8958         DEFINE_WAIT(wait);
8959         s64 inflight;
8960
8961         /* make sure overflow events are dropped */
8962         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8963         io_uring_try_cancel(files);
8964
8965         do {
8966                 /* read completions before cancelations */
8967                 inflight = tctx_inflight(tctx, !!files);
8968                 if (!inflight)
8969                         break;
8970                 io_uring_try_cancel(files);
8971                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8972
8973                 /*
8974                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8975                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8976                  * prepare_to_wait().
8977                  */
8978                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !!files))
8979                         schedule();
8980                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8981         } while (1);
8982         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8983
8984         io_uring_clean_tctx(tctx);
8985         if (!files) {
8986                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
8987                 __io_uring_free(current);
8988         }
8989 }
8990
8991 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8992                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8993 {
8994         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8995         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8996         struct page *page;
8997         void *ptr;
8998
8999         switch (offset) {
9000         case IORING_OFF_SQ_RING:
9001         case IORING_OFF_CQ_RING:
9002                 ptr = ctx->rings;
9003                 break;
9004         case IORING_OFF_SQES:
9005                 ptr = ctx->sq_sqes;
9006                 break;
9007         default:
9008                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9009         }
9010
9011         page = virt_to_head_page(ptr);
9012         if (sz > page_size(page))
9013                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9014
9015         return ptr;
9016 }
9017
9018 #ifdef CONFIG_MMU
9019
9020 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9021 {
9022         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9023         unsigned long pfn;
9024         void *ptr;
9025
9026         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9027         if (IS_ERR(ptr))
9028                 return PTR_ERR(ptr);
9029
9030         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9031         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9032 }
9033
9034 #else /* !CONFIG_MMU */
9035
9036 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9037 {
9038         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9039 }
9040
9041 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9042 {
9043         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9044 }
9045
9046 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9047         unsigned long addr, unsigned long len,
9048         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9049 {
9050         void *ptr;
9051
9052         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9053         if (IS_ERR(ptr))
9054                 return PTR_ERR(ptr);
9055
9056         return (unsigned long) ptr;
9057 }
9058
9059 #endif /* !CONFIG_MMU */
9060
9061 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9062 {
9063         DEFINE_WAIT(wait);
9064
9065         do {
9066                 if (!io_sqring_full(ctx))
9067                         break;
9068                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9069
9070                 if (!io_sqring_full(ctx))
9071                         break;
9072                 schedule();
9073         } while (!signal_pending(current));
9074
9075         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9076         return 0;
9077 }
9078
9079 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9080                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9081                           const sigset_t __user **sig)
9082 {
9083         struct io_uring_getevents_arg arg;
9084
9085         /*
9086          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9087          * is just a pointer to the sigset_t.
9088          */
9089         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9090                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9091                 *ts = NULL;
9092                 return 0;
9093         }
9094
9095         /*
9096          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9097          * timespec and sigset_t pointers if good.
9098          */
9099         if (*argsz != sizeof(arg))
9100                 return -EINVAL;
9101         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9102                 return -EFAULT;
9103         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9104         *argsz = arg.sigmask_sz;
9105         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9106         return 0;
9107 }
9108
9109 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9110                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9111                 size_t, argsz)
9112 {
9113         struct io_ring_ctx *ctx;
9114         int submitted = 0;
9115         struct fd f;
9116         long ret;
9117
9118         io_run_task_work();
9119
9120         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9121                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9122                 return -EINVAL;
9123
9124         f = fdget(fd);
9125         if (unlikely(!f.file))
9126                 return -EBADF;
9127
9128         ret = -EOPNOTSUPP;
9129         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9130                 goto out_fput;
9131
9132         ret = -ENXIO;
9133         ctx = f.file->private_data;
9134         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9135                 goto out_fput;
9136
9137         ret = -EBADFD;
9138         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9139                 goto out;
9140
9141         /*
9142          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9143          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9144          * we were asked to.
9145          */
9146         ret = 0;
9147         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9148                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9149
9150                 ret = -EOWNERDEAD;
9151                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9152                         goto out;
9153                 }
9154                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9155                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9156                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9157                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9158                         if (ret)
9159                                 goto out;
9160                 }
9161                 submitted = to_submit;
9162         } else if (to_submit) {
9163                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9164                 if (unlikely(ret))
9165                         goto out;
9166                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9167                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9168                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9169
9170                 if (submitted != to_submit)
9171                         goto out;
9172         }
9173         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9174                 const sigset_t __user *sig;
9175                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9176
9177                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9178                 if (unlikely(ret))
9179                         goto out;
9180
9181                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9182
9183                 /*
9184                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9185                  * space applications don't need to do io completion events
9186                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9187                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9188                  */
9189                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9190                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9191                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9192                 } else {
9193                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9194                 }
9195         }
9196
9197 out:
9198         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9199 out_fput:
9200         fdput(f);
9201         return submitted ? submitted : ret;
9202 }
9203
9204 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9205 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9206                 const struct cred *cred)
9207 {
9208         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9209         struct group_info *gi;
9210         kernel_cap_t cap;
9211         unsigned __capi;
9212         int g;
9213
9214         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9215         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9216         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9217         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9218         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9219         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9220         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9221         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9222         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9223         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9224         gi = cred->group_info;
9225         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9226                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9227                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9228         }
9229         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9230         cap = cred->cap_effective;
9231         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9232                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9233         seq_putc(m, '\n');
9234         return 0;
9235 }
9236
9237 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9238 {
9239         struct io_sq_data *sq = NULL;
9240         bool has_lock;
9241         int i;
9242
9243         /*
9244          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9245          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9246          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9247          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9248          */
9249         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9250
9251         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9252                 sq = ctx->sq_data;
9253                 if (!sq->thread)
9254                         sq = NULL;
9255         }
9256
9257         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9258         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9259         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9260         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9261                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9262
9263                 if (f)
9264                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9265                 else
9266                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9267         }
9268         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9269         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9270                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9271                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9272
9273                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9274         }
9275         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9276                 unsigned long index;
9277                 const struct cred *cred;
9278
9279                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9280                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9281                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9282         }
9283         seq_printf(m, "PollList:\n");
9284         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9285         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9286                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9287                 struct io_kiocb *req;
9288
9289                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9290                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9291                                         req->task->task_works != NULL);
9292         }
9293         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9294         if (has_lock)
9295                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9296 }
9297
9298 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9299 {
9300         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9301
9302         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9303                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9304                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9305         }
9306 }
9307 #endif
9308
9309 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9310         .release        = io_uring_release,
9311         .mmap           = io_uring_mmap,
9312 #ifndef CONFIG_MMU
9313         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9314         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9315 #endif
9316         .poll           = io_uring_poll,
9317         .fasync         = io_uring_fasync,
9318 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9319         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9320 #endif
9321 };
9322
9323 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9324                                   struct io_uring_params *p)
9325 {
9326         struct io_rings *rings;
9327         size_t size, sq_array_offset;
9328
9329         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9330         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9331         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9332
9333         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9334         if (size == SIZE_MAX)
9335                 return -EOVERFLOW;
9336
9337         rings = io_mem_alloc(size);
9338         if (!rings)
9339                 return -ENOMEM;
9340
9341         ctx->rings = rings;
9342         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9343         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9344         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9345         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9346         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9347         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9348         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9349
9350         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9351         if (size == SIZE_MAX) {
9352                 io_mem_free(ctx->rings);
9353                 ctx->rings = NULL;
9354                 return -EOVERFLOW;
9355         }
9356
9357         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9358         if (!ctx->sq_sqes) {
9359                 io_mem_free(ctx->rings);
9360                 ctx->rings = NULL;
9361                 return -ENOMEM;
9362         }
9363
9364         return 0;
9365 }
9366
9367 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9368 {
9369         int ret, fd;
9370
9371         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9372         if (fd < 0)
9373                 return fd;
9374
9375         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9376         if (ret) {
9377                 put_unused_fd(fd);
9378                 return ret;
9379         }
9380         fd_install(fd, file);
9381         return fd;
9382 }
9383
9384 /*
9385  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9386  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9387  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9388  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9389  */
9390 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9391 {
9392         struct file *file;
9393 #if defined(CONFIG_UNIX)
9394         int ret;
9395
9396         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9397                                 &ctx->ring_sock);
9398         if (ret)
9399                 return ERR_PTR(ret);
9400 #endif
9401
9402         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9403                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9404 #if defined(CONFIG_UNIX)
9405         if (IS_ERR(file)) {
9406                 sock_release(ctx->ring_sock);
9407                 ctx->ring_sock = NULL;
9408         } else {
9409                 ctx->ring_sock->file = file;
9410         }
9411 #endif
9412         return file;
9413 }
9414
9415 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9416                            struct io_uring_params __user *params)
9417 {
9418         struct io_ring_ctx *ctx;
9419         struct file *file;
9420         int ret;
9421
9422         if (!entries)
9423                 return -EINVAL;
9424         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9425                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9426                         return -EINVAL;
9427                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9428         }
9429
9430         /*
9431          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9432          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9433          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9434          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9435          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9436          * of CQ ring entries manually.
9437          */
9438         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9439         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9440                 /*
9441                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9442                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9443                  * any cq vs sq ring sizing.
9444                  */
9445                 if (!p->cq_entries)
9446                         return -EINVAL;
9447                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9448                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9449                                 return -EINVAL;
9450                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9451                 }
9452                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9453                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9454                         return -EINVAL;
9455         } else {
9456                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9457         }
9458
9459         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9460         if (!ctx)
9461                 return -ENOMEM;
9462         ctx->compat = in_compat_syscall();
9463         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9464                 ctx->user = get_uid(current_user());
9465
9466         /*
9467          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9468          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9469          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9470          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9471          */
9472         mmgrab(current->mm);
9473         ctx->mm_account = current->mm;
9474
9475         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9476         if (ret)
9477                 goto err;
9478
9479         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9480         if (ret)
9481                 goto err;
9482
9483         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9484         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9485         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9486         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9487         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9488         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9489         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9490         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9491
9492         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9493         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9494         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9495         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9496         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9497         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9498         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9499         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9500
9501         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9502                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9503                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9504                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9505                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9506
9507         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9508                 ret = -EFAULT;
9509                 goto err;
9510         }
9511
9512         file = io_uring_get_file(ctx);
9513         if (IS_ERR(file)) {
9514                 ret = PTR_ERR(file);
9515                 goto err;
9516         }
9517
9518         /*
9519          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9520          * having closed it before we finish setup
9521          */
9522         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9523         if (ret < 0) {
9524                 /* fput will clean it up */
9525                 fput(file);
9526                 return ret;
9527         }
9528
9529         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9530         return ret;
9531 err:
9532         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9533         return ret;
9534 }
9535
9536 /*
9537  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9538  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9539  * params structure passed in.
9540  */
9541 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9542 {
9543         struct io_uring_params p;
9544         int i;
9545
9546         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9547                 return -EFAULT;
9548         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9549                 if (p.resv[i])
9550                         return -EINVAL;
9551         }
9552
9553         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9554                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9555                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9556                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9557                 return -EINVAL;
9558
9559         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9560 }
9561
9562 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9563                 struct io_uring_params __user *, params)
9564 {
9565         return io_uring_setup(entries, params);
9566 }
9567
9568 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9569 {
9570         struct io_uring_probe *p;
9571         size_t size;
9572         int i, ret;
9573
9574         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9575         if (size == SIZE_MAX)
9576                 return -EOVERFLOW;
9577         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9578         if (!p)
9579                 return -ENOMEM;
9580
9581         ret = -EFAULT;
9582         if (copy_from_user(p, arg, size))
9583                 goto out;
9584         ret = -EINVAL;
9585         if (memchr_inv(p, 0, size))
9586                 goto out;
9587
9588         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9589         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9590                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9591
9592         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9593                 p->ops[i].op = i;
9594                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9595                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9596         }
9597         p->ops_len = i;
9598
9599         ret = 0;
9600         if (copy_to_user(arg, p, size))
9601                 ret = -EFAULT;
9602 out:
9603         kfree(p);
9604         return ret;
9605 }
9606
9607 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9608 {
9609         const struct cred *creds;
9610         u32 id;
9611         int ret;
9612
9613         creds = get_current_cred();
9614
9615         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9616                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9617         if (!ret)
9618                 return id;
9619         put_cred(creds);
9620         return ret;
9621 }
9622
9623 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9624                                     unsigned int nr_args)
9625 {
9626         struct io_uring_restriction *res;
9627         size_t size;
9628         int i, ret;
9629
9630         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9631         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9632                 return -EBADFD;
9633
9634         /* We allow only a single restrictions registration */
9635         if (ctx->restrictions.registered)
9636                 return -EBUSY;
9637
9638         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9639                 return -EINVAL;
9640
9641         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9642         if (size == SIZE_MAX)
9643                 return -EOVERFLOW;
9644
9645         res = memdup_user(arg, size);
9646         if (IS_ERR(res))
9647                 return PTR_ERR(res);
9648
9649         ret = 0;
9650
9651         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9652                 switch (res[i].opcode) {
9653                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9654                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9655                                 ret = -EINVAL;
9656                                 goto out;
9657                         }
9658
9659                         __set_bit(res[i].register_op,
9660                                   ctx->restrictions.register_op);
9661                         break;
9662                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9663                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9664                                 ret = -EINVAL;
9665                                 goto out;
9666                         }
9667
9668                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9669                         break;
9670                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9671                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9672                         break;
9673                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9674                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9675                         break;
9676                 default:
9677                         ret = -EINVAL;
9678                         goto out;
9679                 }
9680         }
9681
9682 out:
9683         /* Reset all restrictions if an error happened */
9684         if (ret != 0)
9685                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9686         else
9687                 ctx->restrictions.registered = true;
9688
9689         kfree(res);
9690         return ret;
9691 }
9692
9693 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9694 {
9695         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9696                 return -EBADFD;
9697
9698         if (ctx->restrictions.registered)
9699                 ctx->restricted = 1;
9700
9701         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9702         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9703                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9704         return 0;
9705 }
9706
9707 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9708 {
9709         switch (op) {
9710         case IORING_REGISTER_FILES:
9711         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9712         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9713         case IORING_REGISTER_PROBE:
9714         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9715         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9716                 return false;
9717         default:
9718                 return true;
9719         }
9720 }
9721
9722 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9723                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9724         __releases(ctx->uring_lock)
9725         __acquires(ctx->uring_lock)
9726 {
9727         int ret;
9728
9729         /*
9730          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9731          * someone else killed the ctx or is already going through
9732          * io_uring_register().
9733          */
9734         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9735                 return -ENXIO;
9736
9737         if (ctx->restricted) {
9738                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
9739                         return -EINVAL;
9740                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
9741                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
9742                         return -EACCES;
9743         }
9744
9745         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9746                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9747
9748                 /*
9749                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9750                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9751                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9752                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9753                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9754                  * after we've killed the percpu ref.
9755                  */
9756                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9757                 do {
9758                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9759                         if (!ret)
9760                                 break;
9761                         ret = io_run_task_work_sig();
9762                         if (ret < 0)
9763                                 break;
9764                 } while (1);
9765                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9766
9767                 if (ret) {
9768                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
9769                         return ret;
9770                 }
9771         }
9772
9773         switch (opcode) {
9774         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9775                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9776                 break;
9777         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9778                 ret = -EINVAL;
9779                 if (arg || nr_args)
9780                         break;
9781                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9782                 break;
9783         case IORING_REGISTER_FILES:
9784                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9785                 break;
9786         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9787                 ret = -EINVAL;
9788                 if (arg || nr_args)
9789                         break;
9790                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9791                 break;
9792         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9793                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9794                 break;
9795         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9796         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9797                 ret = -EINVAL;
9798                 if (nr_args != 1)
9799                         break;
9800                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9801                 if (ret)
9802                         break;
9803                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9804                         ctx->eventfd_async = 1;
9805                 else
9806                         ctx->eventfd_async = 0;
9807                 break;
9808         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9809                 ret = -EINVAL;
9810                 if (arg || nr_args)
9811                         break;
9812                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9813                 break;
9814         case IORING_REGISTER_PROBE:
9815                 ret = -EINVAL;
9816                 if (!arg || nr_args > 256)
9817                         break;
9818                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9819                 break;
9820         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9821                 ret = -EINVAL;
9822                 if (arg || nr_args)
9823                         break;
9824                 ret = io_register_personality(ctx);
9825                 break;
9826         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9827                 ret = -EINVAL;
9828                 if (arg)
9829                         break;
9830                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9831                 break;
9832         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9833                 ret = -EINVAL;
9834                 if (arg || nr_args)
9835                         break;
9836                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9837                 break;
9838         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9839                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9840                 break;
9841         default:
9842                 ret = -EINVAL;
9843                 break;
9844         }
9845
9846         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9847                 /* bring the ctx back to life */
9848                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9849                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9850         }
9851         return ret;
9852 }
9853
9854 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9855                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9856 {
9857         struct io_ring_ctx *ctx;
9858         long ret = -EBADF;
9859         struct fd f;
9860
9861         f = fdget(fd);
9862         if (!f.file)
9863                 return -EBADF;
9864
9865         ret = -EOPNOTSUPP;
9866         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9867                 goto out_fput;
9868
9869         ctx = f.file->private_data;
9870
9871         io_run_task_work();
9872
9873         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9874         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9875         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9876         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9877                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9878 out_fput:
9879         fdput(f);
9880         return ret;
9881 }
9882
9883 static int __init io_uring_init(void)
9884 {
9885 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9886         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9887         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9888 } while (0)
9889
9890 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9891         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9892         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9893         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9894         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9895         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9896         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9897         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9898         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9899         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9900         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9901         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9902         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9903         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9904         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9905         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9906         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9907         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9908         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9909         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9910         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9911         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9912         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9913         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9914         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9915         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9916         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9917         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9918         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9919         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9920         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9921
9922         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9923         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9924         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9925                                 SLAB_ACCOUNT);
9926         return 0;
9927 };
9928 __initcall(io_uring_init);