Merge tag 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
103
104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
106 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
107
108 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
111                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
112                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 struct io_uring {
119         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
120         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
121 };
122
123 /*
124  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
125  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
126  *
127  * The offsets to the member fields are published through struct
128  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
129  */
130 struct io_rings {
131         /*
132          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
133          * masked to get valid indices.
134          *
135          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
136          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
137          * cq ring.
138          */
139         struct io_uring         sq, cq;
140         /*
141          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
142          * ring_entries - 1)
143          */
144         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
145         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
146         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
147         /*
148          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
149          * invalid index stored in array
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * After a new SQ head value was read by the application this
156          * counter includes all submissions that were dropped reaching
157          * the new SQ head (and possibly more).
158          */
159         u32                     sq_dropped;
160         /*
161          * Runtime SQ flags
162          *
163          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
164          * application.
165          *
166          * The application needs a full memory barrier before checking
167          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
168          */
169         u32                     sq_flags;
170         /*
171          * Runtime CQ flags
172          *
173          * Written by the application, shouldn't be modified by the
174          * kernel.
175          */
176         u32                     cq_flags;
177         /*
178          * Number of completion events lost because the queue was full;
179          * this should be avoided by the application by making sure
180          * there are not more requests pending than there is space in
181          * the completion queue.
182          *
183          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
184          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
185          * cached value).
186          *
187          * As completion events come in out of order this counter is not
188          * ordered with any other data.
189          */
190         u32                     cq_overflow;
191         /*
192          * Ring buffer of completion events.
193          *
194          * The kernel writes completion events fresh every time they are
195          * produced, so the application is allowed to modify pending
196          * entries.
197          */
198         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
199 };
200
201 enum io_uring_cmd_flags {
202         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
203         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
204 };
205
206 struct io_mapped_ubuf {
207         u64             ubuf;
208         u64             ubuf_end;
209         unsigned int    nr_bvecs;
210         unsigned long   acct_pages;
211         struct bio_vec  bvec[];
212 };
213
214 struct io_ring_ctx;
215
216 struct io_overflow_cqe {
217         struct io_uring_cqe cqe;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 struct io_fixed_file {
222         /* file * with additional FFS_* flags */
223         unsigned long file_ptr;
224 };
225
226 struct io_rsrc_put {
227         struct list_head list;
228         u64 tag;
229         union {
230                 void *rsrc;
231                 struct file *file;
232                 struct io_mapped_ubuf *buf;
233         };
234 };
235
236 struct io_file_table {
237         /* two level table */
238         struct io_fixed_file **files;
239 };
240
241 struct io_rsrc_node {
242         struct percpu_ref               refs;
243         struct list_head                node;
244         struct list_head                rsrc_list;
245         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
246         struct llist_node               llist;
247         bool                            done;
248 };
249
250 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
251
252 struct io_rsrc_data {
253         struct io_ring_ctx              *ctx;
254
255         u64                             **tags;
256         unsigned int                    nr;
257         rsrc_put_fn                     *do_put;
258         atomic_t                        refs;
259         struct completion               done;
260         bool                            quiesce;
261 };
262
263 struct io_buffer {
264         struct list_head list;
265         __u64 addr;
266         __u32 len;
267         __u16 bid;
268 };
269
270 struct io_restriction {
271         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
272         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
273         u8 sqe_flags_allowed;
274         u8 sqe_flags_required;
275         bool registered;
276 };
277
278 enum {
279         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
280         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
281 };
282
283 struct io_sq_data {
284         refcount_t              refs;
285         atomic_t                park_pending;
286         struct mutex            lock;
287
288         /* ctx's that are using this sqd */
289         struct list_head        ctx_list;
290
291         struct task_struct      *thread;
292         struct wait_queue_head  wait;
293
294         unsigned                sq_thread_idle;
295         int                     sq_cpu;
296         pid_t                   task_pid;
297         pid_t                   task_tgid;
298
299         unsigned long           state;
300         struct completion       exited;
301 };
302
303 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
304 #define IO_COMPL_BATCH                  32
305 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
306 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
307
308 struct io_comp_state {
309         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
310         unsigned int            nr;
311         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
312         struct list_head        free_list;
313 };
314
315 struct io_submit_link {
316         struct io_kiocb         *head;
317         struct io_kiocb         *last;
318 };
319
320 struct io_submit_state {
321         struct blk_plug         plug;
322         struct io_submit_link   link;
323
324         /*
325          * io_kiocb alloc cache
326          */
327         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
328         unsigned int            free_reqs;
329
330         bool                    plug_started;
331
332         /*
333          * Batch completion logic
334          */
335         struct io_comp_state    comp;
336
337         /*
338          * File reference cache
339          */
340         struct file             *file;
341         unsigned int            fd;
342         unsigned int            file_refs;
343         unsigned int            ios_left;
344 };
345
346 struct io_ring_ctx {
347         /* const or read-mostly hot data */
348         struct {
349                 struct percpu_ref       refs;
350
351                 struct io_rings         *rings;
352                 unsigned int            flags;
353                 unsigned int            compat: 1;
354                 unsigned int            drain_next: 1;
355                 unsigned int            eventfd_async: 1;
356                 unsigned int            restricted: 1;
357                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
358                 unsigned int            drain_active: 1;
359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
360
361         /* submission data */
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364
365                 /*
366                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
367                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
368                  *
369                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
370                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
371                  * the queue when needed.
372                  *
373                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
374                  * array.
375                  */
376                 u32                     *sq_array;
377                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
378                 unsigned                cached_sq_head;
379                 unsigned                sq_entries;
380                 struct list_head        defer_list;
381
382                 /*
383                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
384                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
385                  */
386                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
387                 struct io_file_table    file_table;
388                 unsigned                nr_user_files;
389                 unsigned                nr_user_bufs;
390                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
391
392                 struct io_submit_state  submit_state;
393                 struct list_head        timeout_list;
394                 struct list_head        cq_overflow_list;
395                 struct xarray           io_buffers;
396                 struct xarray           personalities;
397                 u32                     pers_next;
398                 unsigned                sq_thread_idle;
399         } ____cacheline_aligned_in_smp;
400
401         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
402         struct list_head        locked_free_list;
403         unsigned int            locked_free_nr;
404
405         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
406         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
407
408         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
409         struct list_head        sqd_list;
410
411         unsigned long           check_cq_overflow;
412
413         struct {
414                 unsigned                cached_cq_tail;
415                 unsigned                cq_entries;
416                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
417                 struct wait_queue_head  poll_wait;
418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
419                 unsigned                cq_extra;
420                 atomic_t                cq_timeouts;
421                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
422                 unsigned                cq_last_tm_flush;
423         } ____cacheline_aligned_in_smp;
424
425         struct {
426                 spinlock_t              completion_lock;
427
428                 /*
429                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
430                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
431                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
432                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
433                  */
434                 struct list_head        iopoll_list;
435                 struct hlist_head       *cancel_hash;
436                 unsigned                cancel_hash_bits;
437                 bool                    poll_multi_queue;
438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
439
440         struct io_restriction           restrictions;
441
442         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
443         struct {
444                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
445                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
446                 struct io_rsrc_data             *file_data;
447                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
448
449                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
450                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
451                 struct list_head                rsrc_ref_list;
452                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
453         };
454
455         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
456         struct {
457                 #if defined(CONFIG_UNIX)
458                         struct socket           *ring_sock;
459                 #endif
460                 /* hashed buffered write serialization */
461                 struct io_wq_hash               *hash_map;
462
463                 /* Only used for accounting purposes */
464                 struct user_struct              *user;
465                 struct mm_struct                *mm_account;
466
467                 /* ctx exit and cancelation */
468                 struct llist_head               fallback_llist;
469                 struct delayed_work             fallback_work;
470                 struct work_struct              exit_work;
471                 struct list_head                tctx_list;
472                 struct completion               ref_comp;
473         };
474 };
475
476 struct io_uring_task {
477         /* submission side */
478         int                     cached_refs;
479         struct xarray           xa;
480         struct wait_queue_head  wait;
481         const struct io_ring_ctx *last;
482         struct io_wq            *io_wq;
483         struct percpu_counter   inflight;
484         atomic_t                inflight_tracked;
485         atomic_t                in_idle;
486
487         spinlock_t              task_lock;
488         struct io_wq_work_list  task_list;
489         unsigned long           task_state;
490         struct callback_head    task_work;
491 };
492
493 /*
494  * First field must be the file pointer in all the
495  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
496  */
497 struct io_poll_iocb {
498         struct file                     *file;
499         struct wait_queue_head          *head;
500         __poll_t                        events;
501         bool                            done;
502         bool                            canceled;
503         struct wait_queue_entry         wait;
504 };
505
506 struct io_poll_update {
507         struct file                     *file;
508         u64                             old_user_data;
509         u64                             new_user_data;
510         __poll_t                        events;
511         bool                            update_events;
512         bool                            update_user_data;
513 };
514
515 struct io_close {
516         struct file                     *file;
517         int                             fd;
518 };
519
520 struct io_timeout_data {
521         struct io_kiocb                 *req;
522         struct hrtimer                  timer;
523         struct timespec64               ts;
524         enum hrtimer_mode               mode;
525 };
526
527 struct io_accept {
528         struct file                     *file;
529         struct sockaddr __user          *addr;
530         int __user                      *addr_len;
531         int                             flags;
532         unsigned long                   nofile;
533 };
534
535 struct io_sync {
536         struct file                     *file;
537         loff_t                          len;
538         loff_t                          off;
539         int                             flags;
540         int                             mode;
541 };
542
543 struct io_cancel {
544         struct file                     *file;
545         u64                             addr;
546 };
547
548 struct io_timeout {
549         struct file                     *file;
550         u32                             off;
551         u32                             target_seq;
552         struct list_head                list;
553         /* head of the link, used by linked timeouts only */
554         struct io_kiocb                 *head;
555 };
556
557 struct io_timeout_rem {
558         struct file                     *file;
559         u64                             addr;
560
561         /* timeout update */
562         struct timespec64               ts;
563         u32                             flags;
564 };
565
566 struct io_rw {
567         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
568         struct kiocb                    kiocb;
569         u64                             addr;
570         u64                             len;
571 };
572
573 struct io_connect {
574         struct file                     *file;
575         struct sockaddr __user          *addr;
576         int                             addr_len;
577 };
578
579 struct io_sr_msg {
580         struct file                     *file;
581         union {
582                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
583                 struct user_msghdr __user       *umsg;
584                 void __user                     *buf;
585         };
586         int                             msg_flags;
587         int                             bgid;
588         size_t                          len;
589         struct io_buffer                *kbuf;
590 };
591
592 struct io_open {
593         struct file                     *file;
594         int                             dfd;
595         struct filename                 *filename;
596         struct open_how                 how;
597         unsigned long                   nofile;
598 };
599
600 struct io_rsrc_update {
601         struct file                     *file;
602         u64                             arg;
603         u32                             nr_args;
604         u32                             offset;
605 };
606
607 struct io_fadvise {
608         struct file                     *file;
609         u64                             offset;
610         u32                             len;
611         u32                             advice;
612 };
613
614 struct io_madvise {
615         struct file                     *file;
616         u64                             addr;
617         u32                             len;
618         u32                             advice;
619 };
620
621 struct io_epoll {
622         struct file                     *file;
623         int                             epfd;
624         int                             op;
625         int                             fd;
626         struct epoll_event              event;
627 };
628
629 struct io_splice {
630         struct file                     *file_out;
631         struct file                     *file_in;
632         loff_t                          off_out;
633         loff_t                          off_in;
634         u64                             len;
635         unsigned int                    flags;
636 };
637
638 struct io_provide_buf {
639         struct file                     *file;
640         __u64                           addr;
641         __u32                           len;
642         __u32                           bgid;
643         __u16                           nbufs;
644         __u16                           bid;
645 };
646
647 struct io_statx {
648         struct file                     *file;
649         int                             dfd;
650         unsigned int                    mask;
651         unsigned int                    flags;
652         const char __user               *filename;
653         struct statx __user             *buffer;
654 };
655
656 struct io_shutdown {
657         struct file                     *file;
658         int                             how;
659 };
660
661 struct io_rename {
662         struct file                     *file;
663         int                             old_dfd;
664         int                             new_dfd;
665         struct filename                 *oldpath;
666         struct filename                 *newpath;
667         int                             flags;
668 };
669
670 struct io_unlink {
671         struct file                     *file;
672         int                             dfd;
673         int                             flags;
674         struct filename                 *filename;
675 };
676
677 struct io_completion {
678         struct file                     *file;
679         struct list_head                list;
680         u32                             cflags;
681 };
682
683 struct io_async_connect {
684         struct sockaddr_storage         address;
685 };
686
687 struct io_async_msghdr {
688         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
689         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
690         struct iovec                    *free_iov;
691         struct sockaddr __user          *uaddr;
692         struct msghdr                   msg;
693         struct sockaddr_storage         addr;
694 };
695
696 struct io_async_rw {
697         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
698         const struct iovec              *free_iovec;
699         struct iov_iter                 iter;
700         size_t                          bytes_done;
701         struct wait_page_queue          wpq;
702 };
703
704 enum {
705         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
706         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
707         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
708         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
709         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
710         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
711
712         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
713         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
714         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
715         REQ_F_CUR_POS_BIT,
716         REQ_F_NOWAIT_BIT,
717         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
718         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
719         REQ_F_POLLED_BIT,
720         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
721         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
722         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
723         REQ_F_REISSUE_BIT,
724         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
725         REQ_F_CREDS_BIT,
726         /* keep async read/write and isreg together and in order */
727         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
728         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
729         REQ_F_ISREG_BIT,
730
731         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
732         __REQ_F_LAST_BIT,
733 };
734
735 enum {
736         /* ctx owns file */
737         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
738         /* drain existing IO first */
739         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
740         /* linked sqes */
741         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
742         /* doesn't sever on completion < 0 */
743         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
744         /* IOSQE_ASYNC */
745         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
746         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
747         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
748
749         /* fail rest of links */
750         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
751         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
752         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
753         /* read/write uses file position */
754         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
755         /* must not punt to workers */
756         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
757         /* has or had linked timeout */
758         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
759         /* needs cleanup */
760         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
761         /* already went through poll handler */
762         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
763         /* buffer already selected */
764         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
765         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
766         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
767         /* completion is deferred through io_comp_state */
768         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
769         /* caller should reissue async */
770         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
771         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
772         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
773         /* supports async reads */
774         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
775         /* supports async writes */
776         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
777         /* regular file */
778         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
779         /* has creds assigned */
780         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
781 };
782
783 struct async_poll {
784         struct io_poll_iocb     poll;
785         struct io_poll_iocb     *double_poll;
786 };
787
788 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req);
789
790 struct io_task_work {
791         union {
792                 struct io_wq_work_node  node;
793                 struct llist_node       fallback_node;
794         };
795         io_req_tw_func_t                func;
796 };
797
798 enum {
799         IORING_RSRC_FILE                = 0,
800         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
801 };
802
803 /*
804  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
805  * as the first entry in their struct definition. So you can
806  * access the file pointer through any of the sub-structs,
807  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
808  */
809 struct io_kiocb {
810         union {
811                 struct file             *file;
812                 struct io_rw            rw;
813                 struct io_poll_iocb     poll;
814                 struct io_poll_update   poll_update;
815                 struct io_accept        accept;
816                 struct io_sync          sync;
817                 struct io_cancel        cancel;
818                 struct io_timeout       timeout;
819                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
820                 struct io_connect       connect;
821                 struct io_sr_msg        sr_msg;
822                 struct io_open          open;
823                 struct io_close         close;
824                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
825                 struct io_fadvise       fadvise;
826                 struct io_madvise       madvise;
827                 struct io_epoll         epoll;
828                 struct io_splice        splice;
829                 struct io_provide_buf   pbuf;
830                 struct io_statx         statx;
831                 struct io_shutdown      shutdown;
832                 struct io_rename        rename;
833                 struct io_unlink        unlink;
834                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
835                 struct io_completion    compl;
836         };
837
838         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
839         void                            *async_data;
840         u8                              opcode;
841         /* polled IO has completed */
842         u8                              iopoll_completed;
843
844         u16                             buf_index;
845         u32                             result;
846
847         struct io_ring_ctx              *ctx;
848         unsigned int                    flags;
849         atomic_t                        refs;
850         struct task_struct              *task;
851         u64                             user_data;
852
853         struct io_kiocb                 *link;
854         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
855
856         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
857         struct list_head                inflight_entry;
858         struct io_task_work             io_task_work;
859         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
860         struct hlist_node               hash_node;
861         struct async_poll               *apoll;
862         struct io_wq_work               work;
863         const struct cred               *creds;
864
865         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
866         struct io_mapped_ubuf           *imu;
867 };
868
869 struct io_tctx_node {
870         struct list_head        ctx_node;
871         struct task_struct      *task;
872         struct io_ring_ctx      *ctx;
873 };
874
875 struct io_defer_entry {
876         struct list_head        list;
877         struct io_kiocb         *req;
878         u32                     seq;
879 };
880
881 struct io_op_def {
882         /* needs req->file assigned */
883         unsigned                needs_file : 1;
884         /* hash wq insertion if file is a regular file */
885         unsigned                hash_reg_file : 1;
886         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
887         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
888         /* opcode is not supported by this kernel */
889         unsigned                not_supported : 1;
890         /* set if opcode supports polled "wait" */
891         unsigned                pollin : 1;
892         unsigned                pollout : 1;
893         /* op supports buffer selection */
894         unsigned                buffer_select : 1;
895         /* do prep async if is going to be punted */
896         unsigned                needs_async_setup : 1;
897         /* should block plug */
898         unsigned                plug : 1;
899         /* size of async data needed, if any */
900         unsigned short          async_size;
901 };
902
903 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
904         [IORING_OP_NOP] = {},
905         [IORING_OP_READV] = {
906                 .needs_file             = 1,
907                 .unbound_nonreg_file    = 1,
908                 .pollin                 = 1,
909                 .buffer_select          = 1,
910                 .needs_async_setup      = 1,
911                 .plug                   = 1,
912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
913         },
914         [IORING_OP_WRITEV] = {
915                 .needs_file             = 1,
916                 .hash_reg_file          = 1,
917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
918                 .pollout                = 1,
919                 .needs_async_setup      = 1,
920                 .plug                   = 1,
921                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
922         },
923         [IORING_OP_FSYNC] = {
924                 .needs_file             = 1,
925         },
926         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
927                 .needs_file             = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollin                 = 1,
930                 .plug                   = 1,
931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
932         },
933         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
934                 .needs_file             = 1,
935                 .hash_reg_file          = 1,
936                 .unbound_nonreg_file    = 1,
937                 .pollout                = 1,
938                 .plug                   = 1,
939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
940         },
941         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
942                 .needs_file             = 1,
943                 .unbound_nonreg_file    = 1,
944         },
945         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
946         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
947                 .needs_file             = 1,
948         },
949         [IORING_OP_SENDMSG] = {
950                 .needs_file             = 1,
951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
952                 .pollout                = 1,
953                 .needs_async_setup      = 1,
954                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
955         },
956         [IORING_OP_RECVMSG] = {
957                 .needs_file             = 1,
958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
959                 .pollin                 = 1,
960                 .buffer_select          = 1,
961                 .needs_async_setup      = 1,
962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
963         },
964         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
965                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
966         },
967         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
968                 /* used by timeout updates' prep() */
969         },
970         [IORING_OP_ACCEPT] = {
971                 .needs_file             = 1,
972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
973                 .pollin                 = 1,
974         },
975         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
976         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
977                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
978         },
979         [IORING_OP_CONNECT] = {
980                 .needs_file             = 1,
981                 .unbound_nonreg_file    = 1,
982                 .pollout                = 1,
983                 .needs_async_setup      = 1,
984                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
985         },
986         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
987                 .needs_file             = 1,
988         },
989         [IORING_OP_OPENAT] = {},
990         [IORING_OP_CLOSE] = {},
991         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
992         [IORING_OP_STATX] = {},
993         [IORING_OP_READ] = {
994                 .needs_file             = 1,
995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
996                 .pollin                 = 1,
997                 .buffer_select          = 1,
998                 .plug                   = 1,
999                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1000         },
1001         [IORING_OP_WRITE] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005                 .plug                   = 1,
1006                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1007         },
1008         [IORING_OP_FADVISE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1012         [IORING_OP_SEND] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1015                 .pollout                = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_RECV] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1020                 .pollin                 = 1,
1021                 .buffer_select          = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1024         },
1025         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1026                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1027         },
1028         [IORING_OP_SPLICE] = {
1029                 .needs_file             = 1,
1030                 .hash_reg_file          = 1,
1031                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1034         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1035         [IORING_OP_TEE] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .hash_reg_file          = 1,
1038                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042         },
1043         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1044         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1045 };
1046
1047 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1048 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1049 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1050                                          struct task_struct *task,
1051                                          bool cancel_all);
1052 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1053 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1054
1055 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1056                                  long res, unsigned int cflags);
1057 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1058 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1059 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1060 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1061 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1063 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1064                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1065                                      unsigned nr_args);
1066 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1067 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1068                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1069 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1070 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1071
1072 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1073 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1074 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1075 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1076
1077 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *unused);
1078
1079 static struct kmem_cache *req_cachep;
1080
1081 static const struct file_operations io_uring_fops;
1082
1083 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1084 {
1085 #if defined(CONFIG_UNIX)
1086         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1088
1089                 return ctx->ring_sock->sk;
1090         }
1091 #endif
1092         return NULL;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1095
1096 #define io_for_each_link(pos, head) \
1097         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1098
1099 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1100 {
1101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1102
1103         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1104                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1105                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1106         }
1107 }
1108
1109 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1110 {
1111         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1112
1113         /* already at zero, wait for ->release() */
1114         if (!got)
1115                 wait_for_completion(compl);
1116         percpu_ref_resurrect(ref);
1117         if (got)
1118                 percpu_ref_put(ref);
1119 }
1120
1121 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1122                           bool cancel_all)
1123 {
1124         struct io_kiocb *req;
1125
1126         if (task && head->task != task)
1127                 return false;
1128         if (cancel_all)
1129                 return true;
1130
1131         io_for_each_link(req, head) {
1132                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1133                         return true;
1134         }
1135         return false;
1136 }
1137
1138 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1139 {
1140         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1141 }
1142
1143 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1144 {
1145         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1146
1147         complete(&ctx->ref_comp);
1148 }
1149
1150 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1151 {
1152         return !req->timeout.off;
1153 }
1154
1155 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1156 {
1157         struct io_ring_ctx *ctx;
1158         int hash_bits;
1159
1160         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1161         if (!ctx)
1162                 return NULL;
1163
1164         /*
1165          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1166          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1167          */
1168         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1169         hash_bits -= 5;
1170         if (hash_bits <= 0)
1171                 hash_bits = 1;
1172         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1173         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1174                                         GFP_KERNEL);
1175         if (!ctx->cancel_hash)
1176                 goto err;
1177         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1178
1179         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1180         if (!ctx->dummy_ubuf)
1181                 goto err;
1182         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1183         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1184
1185         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1186                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1187                 goto err;
1188
1189         ctx->flags = p->flags;
1190         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1192         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1194         init_completion(&ctx->ref_comp);
1195         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1196         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1197         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1198         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1199         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1200         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1201         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1202         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1203         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1204         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1205         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1206         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1207         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1208         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1209         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1210         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1211         return ctx;
1212 err:
1213         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1214         kfree(ctx->cancel_hash);
1215         kfree(ctx);
1216         return NULL;
1217 }
1218
1219 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1220 {
1221         struct io_rings *r = ctx->rings;
1222
1223         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1224         ctx->cq_extra--;
1225 }
1226
1227 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1228 {
1229         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1230                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1231
1232                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1233         }
1234
1235         return false;
1236 }
1237
1238 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1241                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1242                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1243         }
1244 }
1245
1246 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1247 {
1248         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1249         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1250
1251         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1252                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1253                 req->creds = get_current_cred();
1254         }
1255
1256         req->work.list.next = NULL;
1257         req->work.flags = 0;
1258         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1259                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1260
1261         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1262                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1263                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1264         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1265                 if (def->unbound_nonreg_file)
1266                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1267         }
1268
1269         switch (req->opcode) {
1270         case IORING_OP_SPLICE:
1271         case IORING_OP_TEE:
1272                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1273                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1274                 break;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1279 {
1280         struct io_kiocb *cur;
1281
1282         io_for_each_link(cur, req)
1283                 io_prep_async_work(cur);
1284 }
1285
1286 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1287 {
1288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1289         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1290         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1291
1292         BUG_ON(!tctx);
1293         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1294
1295         /* init ->work of the whole link before punting */
1296         io_prep_async_link(req);
1297         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1298                                         &req->work, req->flags);
1299         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1300         if (link)
1301                 io_queue_linked_timeout(link);
1302 }
1303
1304 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1305         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1306 {
1307         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1308
1309         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1310                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1311                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1312                 list_del_init(&req->timeout.list);
1313                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1314                 io_put_req_deferred(req, 1);
1315         }
1316 }
1317
1318 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1319 {
1320         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1321                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1322                                                 struct io_defer_entry, list);
1323
1324                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1325                         break;
1326                 list_del_init(&de->list);
1327                 io_req_task_queue(de->req);
1328                 kfree(de);
1329         }
1330 }
1331
1332 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1333 {
1334         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1335
1336         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1337                 u32 events_needed, events_got;
1338                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1339                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1340
1341                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1342                         break;
1343
1344                 /*
1345                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1346                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1347                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1348                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1349                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1350                  */
1351                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1352                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1353                 if (events_got < events_needed)
1354                         break;
1355
1356                 list_del_init(&req->timeout.list);
1357                 io_kill_timeout(req, 0);
1358         }
1359         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1360 }
1361
1362 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1363 {
1364         if (ctx->off_timeout_used)
1365                 io_flush_timeouts(ctx);
1366         if (ctx->drain_active)
1367                 io_queue_deferred(ctx);
1368 }
1369
1370 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1371 {
1372         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1373                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1374         /* order cqe stores with ring update */
1375         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1376 }
1377
1378 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         struct io_rings *r = ctx->rings;
1381
1382         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1383 }
1384
1385 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1386 {
1387         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1388 }
1389
1390 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1391 {
1392         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1393         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1394
1395         /*
1396          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1397          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1398          * fill the cq entry
1399          */
1400         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1401                 return NULL;
1402
1403         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1404         return &rings->cqes[tail & mask];
1405 }
1406
1407 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1408 {
1409         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1410                 return false;
1411         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1412                 return false;
1413         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1414 }
1415
1416 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1417 {
1418         /* see waitqueue_active() comment */
1419         smp_mb();
1420
1421         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1422                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1423         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1424                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1425         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1426                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1427         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1428                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1429                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1430         }
1431 }
1432
1433 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1434 {
1435         /* see waitqueue_active() comment */
1436         smp_mb();
1437
1438         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1439                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1440                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1441         }
1442         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1443                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1444         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1445                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1446                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1447         }
1448 }
1449
1450 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1451 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1452 {
1453         unsigned long flags;
1454         bool all_flushed, posted;
1455
1456         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1457                 return false;
1458
1459         posted = false;
1460         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1461         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1462                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1463                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1464
1465                 if (!cqe && !force)
1466                         break;
1467                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1468                                         struct io_overflow_cqe, list);
1469                 if (cqe)
1470                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1471                 else
1472                         io_account_cq_overflow(ctx);
1473
1474                 posted = true;
1475                 list_del(&ocqe->list);
1476                 kfree(ocqe);
1477         }
1478
1479         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1480         if (all_flushed) {
1481                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1482                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1483         }
1484
1485         if (posted)
1486                 io_commit_cqring(ctx);
1487         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1488         if (posted)
1489                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1490         return all_flushed;
1491 }
1492
1493 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1494 {
1495         bool ret = true;
1496
1497         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1498                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1499                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1500                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1501                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1502                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1503                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1504         }
1505
1506         return ret;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1511  * see commit f958d7b528b1 for details.
1512  */
1513 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1514         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1515
1516 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1519 }
1520
1521 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1522 {
1523         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1524         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1525 }
1526
1527 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1528 {
1529         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1530         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1531 }
1532
1533 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1534 {
1535         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1536 }
1537
1538 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1539 {
1540         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1541         atomic_inc(&req->refs);
1542 }
1543
1544 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1545                                      long res, unsigned int cflags)
1546 {
1547         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1548
1549         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1550         if (!ocqe) {
1551                 /*
1552                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1553                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1554                  * on the floor.
1555                  */
1556                 io_account_cq_overflow(ctx);
1557                 return false;
1558         }
1559         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1560                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1561                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1562         }
1563         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1564         ocqe->cqe.res = res;
1565         ocqe->cqe.flags = cflags;
1566         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1567         return true;
1568 }
1569
1570 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1571                                           long res, unsigned int cflags)
1572 {
1573         struct io_uring_cqe *cqe;
1574
1575         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1576
1577         /*
1578          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1579          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1580          * the ring.
1581          */
1582         cqe = io_get_cqe(ctx);
1583         if (likely(cqe)) {
1584                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1585                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1586                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1587                 return true;
1588         }
1589         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1590 }
1591
1592 /* not as hot to bloat with inlining */
1593 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1594                                           long res, unsigned int cflags)
1595 {
1596         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1597 }
1598
1599 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1600                                  unsigned int cflags)
1601 {
1602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1603         unsigned long flags;
1604
1605         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1606         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1607         /*
1608          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1609          * free_list cache.
1610          */
1611         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1612                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1613                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1614                                 io_disarm_next(req);
1615                         if (req->link) {
1616                                 io_req_task_queue(req->link);
1617                                 req->link = NULL;
1618                         }
1619                 }
1620                 io_dismantle_req(req);
1621                 io_put_task(req->task, 1);
1622                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1623                 ctx->locked_free_nr++;
1624         } else {
1625                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1626                         req = NULL;
1627         }
1628         io_commit_cqring(ctx);
1629         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1630
1631         if (req) {
1632                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1633                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1634         }
1635 }
1636
1637 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1638 {
1639         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1640 }
1641
1642 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1643                                   unsigned int cflags)
1644 {
1645         if (io_req_needs_clean(req))
1646                 io_clean_op(req);
1647         req->result = res;
1648         req->compl.cflags = cflags;
1649         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1650 }
1651
1652 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1653                                      long res, unsigned cflags)
1654 {
1655         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1656                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1657         else
1658                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1659 }
1660
1661 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1662 {
1663         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1664 }
1665
1666 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1667 {
1668         req_set_fail(req);
1669         io_put_req(req);
1670         io_req_complete_post(req, res, 0);
1671 }
1672
1673 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1674                                         struct io_comp_state *cs)
1675 {
1676         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1677         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1678         ctx->locked_free_nr = 0;
1679         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1680 }
1681
1682 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1683 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1684 {
1685         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1686         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1687         int nr;
1688
1689         /*
1690          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1691          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1692          * side cache.
1693          */
1694         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1695                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1696
1697         nr = state->free_reqs;
1698         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1699                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1700                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1701
1702                 list_del(&req->compl.list);
1703                 state->reqs[nr++] = req;
1704                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1705                         break;
1706         }
1707
1708         state->free_reqs = nr;
1709         return nr != 0;
1710 }
1711
1712 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1713 {
1714         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1715
1716         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1717
1718         if (!state->free_reqs) {
1719                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1720                 int ret, i;
1721
1722                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1723                         goto got_req;
1724
1725                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1726                                             state->reqs);
1727
1728                 /*
1729                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1730                  * retry single alloc to be on the safe side.
1731                  */
1732                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1733                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1734                         if (!state->reqs[0])
1735                                 return NULL;
1736                         ret = 1;
1737                 }
1738
1739                 /*
1740                  * Don't initialise the fields below on every allocation, but
1741                  * do that in advance and keep valid on free.
1742                  */
1743                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1744                         struct io_kiocb *req = state->reqs[i];
1745
1746                         req->ctx = ctx;
1747                         req->link = NULL;
1748                         req->async_data = NULL;
1749                         /* not necessary, but safer to zero */
1750                         req->result = 0;
1751                 }
1752                 state->free_reqs = ret;
1753         }
1754 got_req:
1755         state->free_reqs--;
1756         return state->reqs[state->free_reqs];
1757 }
1758
1759 static inline void io_put_file(struct file *file)
1760 {
1761         if (file)
1762                 fput(file);
1763 }
1764
1765 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1766 {
1767         unsigned int flags = req->flags;
1768
1769         if (io_req_needs_clean(req))
1770                 io_clean_op(req);
1771         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1772                 io_put_file(req->file);
1773         if (req->fixed_rsrc_refs)
1774                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1775         if (req->async_data) {
1776                 kfree(req->async_data);
1777                 req->async_data = NULL;
1778         }
1779 }
1780
1781 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1782 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1783 {
1784         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1785
1786         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1787         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1788                 wake_up(&tctx->wait);
1789         put_task_struct_many(task, nr);
1790 }
1791
1792 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1793 {
1794         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1795
1796         io_dismantle_req(req);
1797         io_put_task(req->task, 1);
1798
1799         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1800         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1801 }
1802
1803 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1804 {
1805         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1806
1807         req->link = nxt->link;
1808         nxt->link = NULL;
1809 }
1810
1811 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1812         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1813 {
1814         struct io_kiocb *link = req->link;
1815
1816         /*
1817          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1818          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1819          */
1820         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1821                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1822
1823                 io_remove_next_linked(req);
1824                 link->timeout.head = NULL;
1825                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1826                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1827                                              -ECANCELED, 0);
1828                         io_put_req_deferred(link, 1);
1829                         return true;
1830                 }
1831         }
1832         return false;
1833 }
1834
1835 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1836         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1837 {
1838         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1839
1840         req->link = NULL;
1841         while (link) {
1842                 nxt = link->link;
1843                 link->link = NULL;
1844
1845                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1846                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1847                 io_put_req_deferred(link, 2);
1848                 link = nxt;
1849         }
1850 }
1851
1852 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1853         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1854 {
1855         bool posted = false;
1856
1857         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1858                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1859         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1860                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1861                 posted |= (req->link != NULL);
1862                 io_fail_links(req);
1863         }
1864         return posted;
1865 }
1866
1867 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1868 {
1869         struct io_kiocb *nxt;
1870
1871         /*
1872          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1873          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1874          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1875          * of the chain.
1876          */
1877         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1878                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1879                 unsigned long flags;
1880                 bool posted;
1881
1882                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1883                 posted = io_disarm_next(req);
1884                 if (posted)
1885                         io_commit_cqring(req->ctx);
1886                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1887                 if (posted)
1888                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1889         }
1890         nxt = req->link;
1891         req->link = NULL;
1892         return nxt;
1893 }
1894
1895 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1896 {
1897         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1898                 return NULL;
1899         return __io_req_find_next(req);
1900 }
1901
1902 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1903 {
1904         if (!ctx)
1905                 return;
1906         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1907                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1908                 io_submit_flush_completions(ctx);
1909                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1910         }
1911         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1912 }
1913
1914 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1915 {
1916         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1917         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1918                                                   task_work);
1919
1920         while (1) {
1921                 struct io_wq_work_node *node;
1922
1923                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1924                 node = tctx->task_list.first;
1925                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1926                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1927
1928                 while (node) {
1929                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1930                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1931                                                             io_task_work.node);
1932
1933                         if (req->ctx != ctx) {
1934                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1935                                 ctx = req->ctx;
1936                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1937                         }
1938                         req->io_task_work.func(req);
1939                         node = next;
1940                 }
1941                 if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1942                         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1943                         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1944                                 break;
1945                         /* another tctx_task_work() is enqueued, yield */
1946                         if (test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1947                                 break;
1948                 }
1949                 cond_resched();
1950         }
1951
1952         ctx_flush_and_put(ctx);
1953 }
1954
1955 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1956 {
1957         struct task_struct *tsk = req->task;
1958         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1959         enum task_work_notify_mode notify;
1960         struct io_wq_work_node *node;
1961         unsigned long flags;
1962
1963         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1964
1965         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1966         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1967         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1968
1969         /* task_work already pending, we're done */
1970         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1971             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1972                 return;
1973         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1974                 goto fail;
1975
1976         /*
1977          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1978          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1979          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1980          * will do the job.
1981          */
1982         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1983         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1984                 wake_up_process(tsk);
1985                 return;
1986         }
1987 fail:
1988         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1989         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1990         node = tctx->task_list.first;
1991         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1992         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1993
1994         while (node) {
1995                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1996                 node = node->next;
1997                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
1998                               &req->ctx->fallback_llist))
1999                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2000         }
2001 }
2002
2003 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2006
2007         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2008         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2009         io_req_complete_failed(req, req->result);
2010         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2011 }
2012
2013 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2016
2017         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2018         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2019         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2020                 __io_queue_sqe(req);
2021         else
2022                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2023         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2024 }
2025
2026 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2027 {
2028         req->result = ret;
2029         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2030         io_req_task_work_add(req);
2031 }
2032
2033 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2034 {
2035         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2036         io_req_task_work_add(req);
2037 }
2038
2039 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2040 {
2041         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2042
2043         if (nxt)
2044                 io_req_task_queue(nxt);
2045 }
2046
2047 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2048 {
2049         io_queue_next(req);
2050         __io_free_req(req);
2051 }
2052
2053 struct req_batch {
2054         struct task_struct      *task;
2055         int                     task_refs;
2056         int                     ctx_refs;
2057 };
2058
2059 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2060 {
2061         rb->task_refs = 0;
2062         rb->ctx_refs = 0;
2063         rb->task = NULL;
2064 }
2065
2066 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2067                                      struct req_batch *rb)
2068 {
2069         if (rb->task)
2070                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2071         if (rb->ctx_refs)
2072                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2073 }
2074
2075 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2076                               struct io_submit_state *state)
2077 {
2078         io_queue_next(req);
2079         io_dismantle_req(req);
2080
2081         if (req->task != rb->task) {
2082                 if (rb->task)
2083                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2084                 rb->task = req->task;
2085                 rb->task_refs = 0;
2086         }
2087         rb->task_refs++;
2088         rb->ctx_refs++;
2089
2090         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2091                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2092         else
2093                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2094 }
2095
2096 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2097 {
2098         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2099         int i, nr = cs->nr;
2100         struct req_batch rb;
2101
2102         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2103         for (i = 0; i < nr; i++) {
2104                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2105
2106                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2107                                         req->compl.cflags);
2108         }
2109         io_commit_cqring(ctx);
2110         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2111         io_cqring_ev_posted(ctx);
2112
2113         io_init_req_batch(&rb);
2114         for (i = 0; i < nr; i++) {
2115                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2116
2117                 /* submission and completion refs */
2118                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2119                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2120         }
2121
2122         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2123         cs->nr = 0;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2128  * was the last reference to this request.
2129  */
2130 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2131 {
2132         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2133
2134         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2135                 nxt = io_req_find_next(req);
2136                 __io_free_req(req);
2137         }
2138         return nxt;
2139 }
2140
2141 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         if (req_ref_put_and_test(req))
2144                 io_free_req(req);
2145 }
2146
2147 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2148 {
2149         req->io_task_work.func = io_free_req;
2150         io_req_task_work_add(req);
2151 }
2152
2153 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2154 {
2155         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2156                 io_free_req_deferred(req);
2157 }
2158
2159 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2160 {
2161         /* See comment at the top of this file */
2162         smp_rmb();
2163         return __io_cqring_events(ctx);
2164 }
2165
2166 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2167 {
2168         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2169
2170         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2171         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2172 }
2173
2174 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2175 {
2176         unsigned int cflags;
2177
2178         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2179         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2180         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2181         kfree(kbuf);
2182         return cflags;
2183 }
2184
2185 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2186 {
2187         struct io_buffer *kbuf;
2188
2189         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2190         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2191 }
2192
2193 static inline bool io_run_task_work(void)
2194 {
2195         if (current->task_works) {
2196                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2197                 task_work_run();
2198                 return true;
2199         }
2200
2201         return false;
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Find and free completed poll iocbs
2206  */
2207 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2208                                struct list_head *done)
2209 {
2210         struct req_batch rb;
2211         struct io_kiocb *req;
2212
2213         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2214         smp_rmb();
2215
2216         io_init_req_batch(&rb);
2217         while (!list_empty(done)) {
2218                 int cflags = 0;
2219
2220                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2221                 list_del(&req->inflight_entry);
2222
2223                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2224                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2225                         req->iopoll_completed = 0;
2226                         req_ref_get(req);
2227                         io_queue_async_work(req);
2228                         continue;
2229                 }
2230
2231                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2232                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2233
2234                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2235                 (*nr_events)++;
2236
2237                 if (req_ref_put_and_test(req))
2238                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2239         }
2240
2241         io_commit_cqring(ctx);
2242         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2243         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2244 }
2245
2246 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2247                         long min)
2248 {
2249         struct io_kiocb *req, *tmp;
2250         LIST_HEAD(done);
2251         bool spin;
2252         int ret;
2253
2254         /*
2255          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2256          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2257          */
2258         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2259
2260         ret = 0;
2261         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2262                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2263
2264                 /*
2265                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2266                  * If we find a request that requires polling, break out
2267                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2268                  */
2269                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2270                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2271                         continue;
2272                 }
2273                 if (!list_empty(&done))
2274                         break;
2275
2276                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2277                 if (ret < 0)
2278                         break;
2279
2280                 /* iopoll may have completed current req */
2281                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2282                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2283
2284                 if (ret && spin)
2285                         spin = false;
2286                 ret = 0;
2287         }
2288
2289         if (!list_empty(&done))
2290                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2291
2292         return ret;
2293 }
2294
2295 /*
2296  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2297  * find and complete them.
2298  */
2299 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2300 {
2301         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2302                 return;
2303
2304         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2305         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2306                 unsigned int nr_events = 0;
2307
2308                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2309
2310                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2311                 if (nr_events == 0)
2312                         break;
2313                 /*
2314                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2315                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2316                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2317                  */
2318                 if (need_resched()) {
2319                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2320                         cond_resched();
2321                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2322                 }
2323         }
2324         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2325 }
2326
2327 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2328 {
2329         unsigned int nr_events = 0;
2330         int ret = 0;
2331
2332         /*
2333          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2334          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2335          * that got punted to a workqueue.
2336          */
2337         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2338         /*
2339          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2340          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2341          * already triggered a CQE (eg in error).
2342          */
2343         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2344                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2345         if (io_cqring_events(ctx))
2346                 goto out;
2347         do {
2348                 /*
2349                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2350                  * application entering polling for a command before it gets
2351                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2352                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2353                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2354                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2355                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2356                  * very same mutex.
2357                  */
2358                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2359                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2360
2361                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362                         io_run_task_work();
2363                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2364
2365                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2366                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2367                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2368                                 break;
2369                 }
2370                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2371         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2372 out:
2373         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2374         return ret;
2375 }
2376
2377 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2378 {
2379         /*
2380          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2381          * thread.
2382          */
2383         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2384                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2385
2386                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2387                 sb_end_write(sb);
2388         }
2389 }
2390
2391 #ifdef CONFIG_BLOCK
2392 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2393 {
2394         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2395
2396         if (!rw)
2397                 return !io_req_prep_async(req);
2398         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2399         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2400         return true;
2401 }
2402
2403 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2404 {
2405         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2406         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2407
2408         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2409                 return false;
2410         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2411             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2412                 return false;
2413         /*
2414          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2415          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2416          * -EAGAIN.
2417          */
2418         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2419                 return false;
2420         return true;
2421 }
2422 #else
2423 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2424 {
2425         return false;
2426 }
2427 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2428 {
2429         return false;
2430 }
2431 #endif
2432
2433 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
2434 {
2435         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
2436                                                 fallback_work.work);
2437         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
2438         struct io_kiocb *req, *tmp;
2439
2440         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
2441                 req->io_task_work.func(req);
2442 }
2443
2444 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2445                              unsigned int issue_flags)
2446 {
2447         int cflags = 0;
2448
2449         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2450                 kiocb_end_write(req);
2451         if (res != req->result) {
2452                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2453                     io_rw_should_reissue(req)) {
2454                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2455                         return;
2456                 }
2457                 req_set_fail(req);
2458         }
2459         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2460                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2461         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2462 }
2463
2464 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2465 {
2466         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2467
2468         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2469 }
2470
2471 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2472 {
2473         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2474
2475         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2476                 kiocb_end_write(req);
2477         if (unlikely(res != req->result)) {
2478                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2479                     io_resubmit_prep(req))) {
2480                         req_set_fail(req);
2481                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2482                 }
2483         }
2484
2485         WRITE_ONCE(req->result, res);
2486         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2487         smp_wmb();
2488         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2493  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2494  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2495  * accessing the kiocb cookie.
2496  */
2497 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2498 {
2499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2500         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2501
2502         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2503         if (unlikely(in_async))
2504                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2505
2506         /*
2507          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2508          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2509          * different devices.
2510          */
2511         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2512                 ctx->poll_multi_queue = false;
2513         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2514                 struct io_kiocb *list_req;
2515                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2516
2517                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2518                                                 inflight_entry);
2519
2520                 if (list_req->file != req->file) {
2521                         ctx->poll_multi_queue = true;
2522                 } else {
2523                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2524                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2525                         if (queue_num0 != queue_num1)
2526                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2527                 }
2528         }
2529
2530         /*
2531          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2532          * it to the front so we find it first.
2533          */
2534         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2535                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2536         else
2537                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2538
2539         if (unlikely(in_async)) {
2540                 /*
2541                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2542                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2543                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2544                  * whether should wake up sq thread.
2545                  */
2546                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2547                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2548                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2549
2550                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2551         }
2552 }
2553
2554 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2555 {
2556         if (state->file_refs) {
2557                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2558                 state->file_refs = 0;
2559         }
2560 }
2561
2562 /*
2563  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2564  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2565  * has more than one submission.
2566  */
2567 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2568 {
2569         if (!state)
2570                 return fget(fd);
2571
2572         if (state->file_refs) {
2573                 if (state->fd == fd) {
2574                         state->file_refs--;
2575                         return state->file;
2576                 }
2577                 io_state_file_put(state);
2578         }
2579         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2580         if (unlikely(!state->file))
2581                 return NULL;
2582
2583         state->fd = fd;
2584         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2585         return state->file;
2586 }
2587
2588 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2589 {
2590         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2591 }
2592
2593 /*
2594  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2595  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2596  * inline.
2597  */
2598 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2599 {
2600         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2601
2602         if (S_ISBLK(mode)) {
2603                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2604                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2605                         return true;
2606                 return false;
2607         }
2608         if (S_ISSOCK(mode))
2609                 return true;
2610         if (S_ISREG(mode)) {
2611                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2612                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2613                     file->f_op != &io_uring_fops)
2614                         return true;
2615                 return false;
2616         }
2617
2618         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2619         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2620                 return true;
2621
2622         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2623                 return false;
2624
2625         if (rw == READ)
2626                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2627
2628         return file->f_op->write_iter != NULL;
2629 }
2630
2631 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2632 {
2633         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2634                 return true;
2635         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2636                 return true;
2637
2638         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2639 }
2640
2641 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2642 {
2643         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2644         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2645         struct file *file = req->file;
2646         unsigned ioprio;
2647         int ret;
2648
2649         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2650                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2651
2652         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2653         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2654                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2655                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2656         }
2657         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2658         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2659         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2660         if (unlikely(ret))
2661                 return ret;
2662
2663         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2664         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2665                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2666
2667         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2668         if (ioprio) {
2669                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2670                 if (ret)
2671                         return ret;
2672
2673                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2674         } else
2675                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2676
2677         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2678                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2679                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2680                         return -EOPNOTSUPP;
2681
2682                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2683                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2684                 req->iopoll_completed = 0;
2685         } else {
2686                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2687                         return -EINVAL;
2688                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2689         }
2690
2691         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2692             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2693                 req->imu = NULL;
2694                 io_req_set_rsrc_node(req);
2695         }
2696
2697         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2698         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2699         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2700         return 0;
2701 }
2702
2703 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2704 {
2705         switch (ret) {
2706         case -EIOCBQUEUED:
2707                 break;
2708         case -ERESTARTSYS:
2709         case -ERESTARTNOINTR:
2710         case -ERESTARTNOHAND:
2711         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2712                 /*
2713                  * We can't just restart the syscall, since previously
2714                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2715                  * IO with EINTR.
2716                  */
2717                 ret = -EINTR;
2718                 fallthrough;
2719         default:
2720                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2721         }
2722 }
2723
2724 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2725                        unsigned int issue_flags)
2726 {
2727         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2728         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2729         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2730
2731         /* add previously done IO, if any */
2732         if (io && io->bytes_done > 0) {
2733                 if (ret < 0)
2734                         ret = io->bytes_done;
2735                 else
2736                         ret += io->bytes_done;
2737         }
2738
2739         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2740                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2741         if (ret >= 0 && check_reissue)
2742                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2743         else
2744                 io_rw_done(kiocb, ret);
2745
2746         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2747                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2748                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2749                         req_ref_get(req);
2750                         io_queue_async_work(req);
2751                 } else {
2752                         int cflags = 0;
2753
2754                         req_set_fail(req);
2755                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2756                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2757                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2758                 }
2759         }
2760 }
2761
2762 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2763                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2764 {
2765         size_t len = req->rw.len;
2766         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2767         size_t offset;
2768
2769         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2770                 return -EFAULT;
2771         /* not inside the mapped region */
2772         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2773                 return -EFAULT;
2774
2775         /*
2776          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2777          * and advance us to the beginning.
2778          */
2779         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2780         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2781
2782         if (offset) {
2783                 /*
2784                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2785                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2786                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2787                  * we know that:
2788                  *
2789                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2790                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2791                  *    first and last bvec
2792                  *
2793                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2794                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2795                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2796                  * since we can just skip the first segment, which may not
2797                  * be PAGE_SIZE aligned.
2798                  */
2799                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2800
2801                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2802                         iov_iter_advance(iter, offset);
2803                 } else {
2804                         unsigned long seg_skip;
2805
2806                         /* skip first vec */
2807                         offset -= bvec->bv_len;
2808                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2809
2810                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2811                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2812                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2813                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2814                 }
2815         }
2816
2817         return 0;
2818 }
2819
2820 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2821 {
2822         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2823         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2824         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2825
2826         if (likely(!imu)) {
2827                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2828                         return -EFAULT;
2829                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2830                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2831                 req->imu = imu;
2832         }
2833         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2834 }
2835
2836 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2837 {
2838         if (needs_lock)
2839                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2840 }
2841
2842 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2843 {
2844         /*
2845          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2846          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2847          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2848          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2849          */
2850         if (needs_lock)
2851                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2852 }
2853
2854 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2855                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2856                                           bool needs_lock)
2857 {
2858         struct io_buffer *head;
2859
2860         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2861                 return kbuf;
2862
2863         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2864
2865         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2866
2867         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2868         if (head) {
2869                 if (!list_empty(&head->list)) {
2870                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2871                                                         list);
2872                         list_del(&kbuf->list);
2873                 } else {
2874                         kbuf = head;
2875                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2876                 }
2877                 if (*len > kbuf->len)
2878                         *len = kbuf->len;
2879         } else {
2880                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2881         }
2882
2883         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2884
2885         return kbuf;
2886 }
2887
2888 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2889                                         bool needs_lock)
2890 {
2891         struct io_buffer *kbuf;
2892         u16 bgid;
2893
2894         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2895         bgid = req->buf_index;
2896         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2897         if (IS_ERR(kbuf))
2898                 return kbuf;
2899         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2900         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2901         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2902 }
2903
2904 #ifdef CONFIG_COMPAT
2905 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2906                                 bool needs_lock)
2907 {
2908         struct compat_iovec __user *uiov;
2909         compat_ssize_t clen;
2910         void __user *buf;
2911         ssize_t len;
2912
2913         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2914         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2915                 return -EFAULT;
2916         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2917                 return -EFAULT;
2918         if (clen < 0)
2919                 return -EINVAL;
2920
2921         len = clen;
2922         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2923         if (IS_ERR(buf))
2924                 return PTR_ERR(buf);
2925         iov[0].iov_base = buf;
2926         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2927         return 0;
2928 }
2929 #endif
2930
2931 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2932                                       bool needs_lock)
2933 {
2934         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2935         void __user *buf;
2936         ssize_t len;
2937
2938         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2939                 return -EFAULT;
2940
2941         len = iov[0].iov_len;
2942         if (len < 0)
2943                 return -EINVAL;
2944         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2945         if (IS_ERR(buf))
2946                 return PTR_ERR(buf);
2947         iov[0].iov_base = buf;
2948         iov[0].iov_len = len;
2949         return 0;
2950 }
2951
2952 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2953                                     bool needs_lock)
2954 {
2955         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2956                 struct io_buffer *kbuf;
2957
2958                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2959                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2960                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2961                 return 0;
2962         }
2963         if (req->rw.len != 1)
2964                 return -EINVAL;
2965
2966 #ifdef CONFIG_COMPAT
2967         if (req->ctx->compat)
2968                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2969 #endif
2970
2971         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2972 }
2973
2974 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2975                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2976 {
2977         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2978         size_t sqe_len = req->rw.len;
2979         u8 opcode = req->opcode;
2980         ssize_t ret;
2981
2982         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2983                 *iovec = NULL;
2984                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2985         }
2986
2987         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2988         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2989                 return -EINVAL;
2990
2991         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2992                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2993                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2994                         if (IS_ERR(buf))
2995                                 return PTR_ERR(buf);
2996                         req->rw.len = sqe_len;
2997                 }
2998
2999                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3000                 *iovec = NULL;
3001                 return ret;
3002         }
3003
3004         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3005                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3006                 if (!ret)
3007                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3008                 *iovec = NULL;
3009                 return ret;
3010         }
3011
3012         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3013                               req->ctx->compat);
3014 }
3015
3016 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3017 {
3018         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3023  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3024  */
3025 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3026 {
3027         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3028         struct file *file = req->file;
3029         ssize_t ret = 0;
3030
3031         /*
3032          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3033          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3034          * the kiocb to be handled from an async context.
3035          */
3036         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3037                 return -EOPNOTSUPP;
3038         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3039                 return -EAGAIN;
3040
3041         while (iov_iter_count(iter)) {
3042                 struct iovec iovec;
3043                 ssize_t nr;
3044
3045                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3046                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3047                 } else {
3048                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3049                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3050                 }
3051
3052                 if (rw == READ) {
3053                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3054                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3055                 } else {
3056                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3057                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3058                 }
3059
3060                 if (nr < 0) {
3061                         if (!ret)
3062                                 ret = nr;
3063                         break;
3064                 }
3065                 ret += nr;
3066                 if (nr != iovec.iov_len)
3067                         break;
3068                 req->rw.len -= nr;
3069                 req->rw.addr += nr;
3070                 iov_iter_advance(iter, nr);
3071         }
3072
3073         return ret;
3074 }
3075
3076 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3077                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3078 {
3079         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3080
3081         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3082         rw->free_iovec = iovec;
3083         rw->bytes_done = 0;
3084         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3085         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3086                 return;
3087         if (!iovec) {
3088                 unsigned iov_off = 0;
3089
3090                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3091                 if (iter->iov != fast_iov) {
3092                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3093                         rw->iter.iov += iov_off;
3094                 }
3095                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3096                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3097                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3098         } else {
3099                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3100         }
3101 }
3102
3103 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3104 {
3105         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3106         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3107         return req->async_data == NULL;
3108 }
3109
3110 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3111                              const struct iovec *fast_iov,
3112                              struct iov_iter *iter, bool force)
3113 {
3114         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3115                 return 0;
3116         if (!req->async_data) {
3117                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3118                         kfree(iovec);
3119                         return -ENOMEM;
3120                 }
3121
3122                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3123         }
3124         return 0;
3125 }
3126
3127 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3128 {
3129         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3130         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3131         int ret;
3132
3133         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3134         if (unlikely(ret < 0))
3135                 return ret;
3136
3137         iorw->bytes_done = 0;
3138         iorw->free_iovec = iov;
3139         if (iov)
3140                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3141         return 0;
3142 }
3143
3144 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3145 {
3146         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3147                 return -EBADF;
3148         return io_prep_rw(req, sqe);
3149 }
3150
3151 /*
3152  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3153  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3154  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3155  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3156  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3157  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3158  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3159  * slow path.
3160  */
3161 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3162                              int sync, void *arg)
3163 {
3164         struct wait_page_queue *wpq;
3165         struct io_kiocb *req = wait->private;
3166         struct wait_page_key *key = arg;
3167
3168         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3169
3170         if (!wake_page_match(wpq, key))
3171                 return 0;
3172
3173         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3174         list_del_init(&wait->entry);
3175
3176         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3177         req_ref_get(req);
3178         io_req_task_queue(req);
3179         return 1;
3180 }
3181
3182 /*
3183  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3184  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3185  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3186  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3187  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3188  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3189  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3190  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3191  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3192  * async worker threads for a blocking retry.
3193  */
3194 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3195 {
3196         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3197         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3198         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3199
3200         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3201         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3202                 return false;
3203
3204         /* Only for buffered IO */
3205         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3206                 return false;
3207
3208         /*
3209          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3210          * support callback based unlocks
3211          */
3212         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3213                 return false;
3214
3215         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3216         wait->wait.private = req;
3217         wait->wait.flags = 0;
3218         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3219         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3220         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3221         kiocb->ki_waitq = wait;
3222         return true;
3223 }
3224
3225 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3226 {
3227         if (req->file->f_op->read_iter)
3228                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3229         else if (req->file->f_op->read)
3230                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3231         else
3232                 return -EINVAL;
3233 }
3234
3235 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3236 {
3237         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3238         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3239         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3240         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3241         ssize_t io_size, ret, ret2;
3242         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3243
3244         if (rw) {
3245                 iter = &rw->iter;
3246                 iovec = NULL;
3247         } else {
3248                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3249                 if (ret < 0)
3250                         return ret;
3251         }
3252         io_size = iov_iter_count(iter);
3253         req->result = io_size;
3254
3255         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3256         if (!force_nonblock)
3257                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3258         else
3259                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3260
3261         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3262         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3263                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3264                 return ret ?: -EAGAIN;
3265         }
3266
3267         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3268         if (unlikely(ret)) {
3269                 kfree(iovec);
3270                 return ret;
3271         }
3272
3273         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3274
3275         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3276                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3277                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3278                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3279                         goto done;
3280                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3281                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3282                         goto done;
3283                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3284                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3285                 ret = 0;
3286         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3287                 goto out_free;
3288         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3289                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3290                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3291                 goto done;
3292         }
3293
3294         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3295         if (ret2)
3296                 return ret2;
3297
3298         iovec = NULL;
3299         rw = req->async_data;
3300         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3301         iter = &rw->iter;
3302
3303         do {
3304                 io_size -= ret;
3305                 rw->bytes_done += ret;
3306                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3307                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3308                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3309                         return -EAGAIN;
3310                 }
3311
3312                 /*
3313                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3314                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3315                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3316                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3317                  */
3318                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3319                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3320                         return 0;
3321                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3322                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3323         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3324 done:
3325         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3326 out_free:
3327         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3328         if (iovec)
3329                 kfree(iovec);
3330         return 0;
3331 }
3332
3333 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3334 {
3335         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3336                 return -EBADF;
3337         return io_prep_rw(req, sqe);
3338 }
3339
3340 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3341 {
3342         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3343         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3344         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3345         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3346         ssize_t ret, ret2, io_size;
3347         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3348
3349         if (rw) {
3350                 iter = &rw->iter;
3351                 iovec = NULL;
3352         } else {
3353                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3354                 if (ret < 0)
3355                         return ret;
3356         }
3357         io_size = iov_iter_count(iter);
3358         req->result = io_size;
3359
3360         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3361         if (!force_nonblock)
3362                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3363         else
3364                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3365
3366         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3367         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3368                 goto copy_iov;
3369
3370         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3371         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3372             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3373                 goto copy_iov;
3374
3375         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3376         if (unlikely(ret))
3377                 goto out_free;
3378
3379         /*
3380          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3381          * which will be released by another thread in
3382          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3383          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3384          * we return to userspace.
3385          */
3386         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3387                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3388                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3389                                         SB_FREEZE_WRITE);
3390         }
3391         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3392
3393         if (req->file->f_op->write_iter)
3394                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3395         else if (req->file->f_op->write)
3396                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3397         else
3398                 ret2 = -EINVAL;
3399
3400         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3401                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3402                 ret2 = -EAGAIN;
3403         }
3404
3405         /*
3406          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3407          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3408          */
3409         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3410                 ret2 = -EAGAIN;
3411         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3412         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3413                 goto done;
3414         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3415                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3416                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3417                         goto copy_iov;
3418 done:
3419                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3420         } else {
3421 copy_iov:
3422                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3423                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3424                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3425                 return ret ?: -EAGAIN;
3426         }
3427 out_free:
3428         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3429         if (iovec)
3430                 kfree(iovec);
3431         return ret;
3432 }
3433
3434 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3435                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3436 {
3437         struct io_rename *ren = &req->rename;
3438         const char __user *oldf, *newf;
3439
3440         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3441                 return -EINVAL;
3442         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3443                 return -EINVAL;
3444         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3445                 return -EBADF;
3446
3447         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3448         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3449         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3450         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3451         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3452
3453         ren->oldpath = getname(oldf);
3454         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3455                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3456
3457         ren->newpath = getname(newf);
3458         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3459                 putname(ren->oldpath);
3460                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3461         }
3462
3463         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3464         return 0;
3465 }
3466
3467 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3468 {
3469         struct io_rename *ren = &req->rename;
3470         int ret;
3471
3472         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3473                 return -EAGAIN;
3474
3475         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3476                                 ren->newpath, ren->flags);
3477
3478         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3479         if (ret < 0)
3480                 req_set_fail(req);
3481         io_req_complete(req, ret);
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3486                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3487 {
3488         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3489         const char __user *fname;
3490
3491         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3492                 return -EINVAL;
3493         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3494                 return -EINVAL;
3495         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3496                 return -EBADF;
3497
3498         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3499
3500         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3501         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3502                 return -EINVAL;
3503
3504         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3505         un->filename = getname(fname);
3506         if (IS_ERR(un->filename))
3507                 return PTR_ERR(un->filename);
3508
3509         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3510         return 0;
3511 }
3512
3513 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3514 {
3515         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3516         int ret;
3517
3518         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3519                 return -EAGAIN;
3520
3521         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3522                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3523         else
3524                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3525
3526         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3527         if (ret < 0)
3528                 req_set_fail(req);
3529         io_req_complete(req, ret);
3530         return 0;
3531 }
3532
3533 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3534                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3535 {
3536 #if defined(CONFIG_NET)
3537         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3538                 return -EINVAL;
3539         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3540             sqe->buf_index)
3541                 return -EINVAL;
3542
3543         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3544         return 0;
3545 #else
3546         return -EOPNOTSUPP;
3547 #endif
3548 }
3549
3550 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3551 {
3552 #if defined(CONFIG_NET)
3553         struct socket *sock;
3554         int ret;
3555
3556         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3557                 return -EAGAIN;
3558
3559         sock = sock_from_file(req->file);
3560         if (unlikely(!sock))
3561                 return -ENOTSOCK;
3562
3563         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3564         if (ret < 0)
3565                 req_set_fail(req);
3566         io_req_complete(req, ret);
3567         return 0;
3568 #else
3569         return -EOPNOTSUPP;
3570 #endif
3571 }
3572
3573 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3574                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3575 {
3576         struct io_splice *sp = &req->splice;
3577         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3578
3579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3580                 return -EINVAL;
3581
3582         sp->file_in = NULL;
3583         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3584         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3585
3586         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3587                 return -EINVAL;
3588
3589         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3590                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3591         if (!sp->file_in)
3592                 return -EBADF;
3593         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3594         return 0;
3595 }
3596
3597 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3598                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3599 {
3600         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3601                 return -EINVAL;
3602         return __io_splice_prep(req, sqe);
3603 }
3604
3605 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3606 {
3607         struct io_splice *sp = &req->splice;
3608         struct file *in = sp->file_in;
3609         struct file *out = sp->file_out;
3610         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3611         long ret = 0;
3612
3613         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3614                 return -EAGAIN;
3615         if (sp->len)
3616                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3617
3618         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3619                 io_put_file(in);
3620         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3621
3622         if (ret != sp->len)
3623                 req_set_fail(req);
3624         io_req_complete(req, ret);
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3629 {
3630         struct io_splice *sp = &req->splice;
3631
3632         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3633         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3634         return __io_splice_prep(req, sqe);
3635 }
3636
3637 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3638 {
3639         struct io_splice *sp = &req->splice;
3640         struct file *in = sp->file_in;
3641         struct file *out = sp->file_out;
3642         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3643         loff_t *poff_in, *poff_out;
3644         long ret = 0;
3645
3646         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3647                 return -EAGAIN;
3648
3649         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3650         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3651
3652         if (sp->len)
3653                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3654
3655         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3656                 io_put_file(in);
3657         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3658
3659         if (ret != sp->len)
3660                 req_set_fail(req);
3661         io_req_complete(req, ret);
3662         return 0;
3663 }
3664
3665 /*
3666  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3667  */
3668 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3669 {
3670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3671
3672         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3673                 return -EINVAL;
3674
3675         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3676         return 0;
3677 }
3678
3679 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3680 {
3681         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3682
3683         if (!req->file)
3684                 return -EBADF;
3685
3686         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3687                 return -EINVAL;
3688         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3689                 return -EINVAL;
3690
3691         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3692         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3693                 return -EINVAL;
3694
3695         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3696         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3701 {
3702         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3703         int ret;
3704
3705         /* fsync always requires a blocking context */
3706         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3707                 return -EAGAIN;
3708
3709         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3710                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3711                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3712         if (ret < 0)
3713                 req_set_fail(req);
3714         io_req_complete(req, ret);
3715         return 0;
3716 }
3717
3718 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3719                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3720 {
3721         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3722                 return -EINVAL;
3723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3724                 return -EINVAL;
3725
3726         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3727         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3728         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3729         return 0;
3730 }
3731
3732 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3733 {
3734         int ret;
3735
3736         /* fallocate always requiring blocking context */
3737         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3738                 return -EAGAIN;
3739         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3740                                 req->sync.len);
3741         if (ret < 0)
3742                 req_set_fail(req);
3743         io_req_complete(req, ret);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3748 {
3749         const char __user *fname;
3750         int ret;
3751
3752         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3753                 return -EINVAL;
3754         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3755                 return -EBADF;
3756
3757         /* open.how should be already initialised */
3758         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3759                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3760
3761         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3762         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3763         req->open.filename = getname(fname);
3764         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3765                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3766                 req->open.filename = NULL;
3767                 return ret;
3768         }
3769         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3770         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3775 {
3776         u64 flags, mode;
3777
3778         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3779                 return -EINVAL;
3780         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3781         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3782         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3783         return __io_openat_prep(req, sqe);
3784 }
3785
3786 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788         struct open_how __user *how;
3789         size_t len;
3790         int ret;
3791
3792         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3793                 return -EINVAL;
3794         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3795         len = READ_ONCE(sqe->len);
3796         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3797                 return -EINVAL;
3798
3799         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3800                                         len);
3801         if (ret)
3802                 return ret;
3803
3804         return __io_openat_prep(req, sqe);
3805 }
3806
3807 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3808 {
3809         struct open_flags op;
3810         struct file *file;
3811         bool nonblock_set;
3812         bool resolve_nonblock;
3813         int ret;
3814
3815         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3816         if (ret)
3817                 goto err;
3818         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3819         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3820         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3821                 /*
3822                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3823                  * it'll always -EAGAIN
3824                  */
3825                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3826                         return -EAGAIN;
3827                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3828                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3829         }
3830
3831         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3832         if (ret < 0)
3833                 goto err;
3834
3835         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3836         if (IS_ERR(file)) {
3837                 /*
3838                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3839                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3840                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3841                  */
3842                 put_unused_fd(ret);
3843
3844                 ret = PTR_ERR(file);
3845                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3846                 if (ret == -EAGAIN &&
3847                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3848                         return -EAGAIN;
3849                 goto err;
3850         }
3851
3852         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3853                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3854         fsnotify_open(file);
3855         fd_install(ret, file);
3856 err:
3857         putname(req->open.filename);
3858         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3859         if (ret < 0)
3860                 req_set_fail(req);
3861         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3862         return 0;
3863 }
3864
3865 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3866 {
3867         return io_openat2(req, issue_flags);
3868 }
3869
3870 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3871                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3872 {
3873         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3874         u64 tmp;
3875
3876         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3877                 return -EINVAL;
3878
3879         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3880         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3881                 return -EINVAL;
3882
3883         memset(p, 0, sizeof(*p));
3884         p->nbufs = tmp;
3885         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3886         return 0;
3887 }
3888
3889 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3890                                int bgid, unsigned nbufs)
3891 {
3892         unsigned i = 0;
3893
3894         /* shouldn't happen */
3895         if (!nbufs)
3896                 return 0;
3897
3898         /* the head kbuf is the list itself */
3899         while (!list_empty(&buf->list)) {
3900                 struct io_buffer *nxt;
3901
3902                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3903                 list_del(&nxt->list);
3904                 kfree(nxt);
3905                 if (++i == nbufs)
3906                         return i;
3907         }
3908         i++;
3909         kfree(buf);
3910         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3911
3912         return i;
3913 }
3914
3915 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3916 {
3917         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3919         struct io_buffer *head;
3920         int ret = 0;
3921         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3922
3923         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3924
3925         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3926
3927         ret = -ENOENT;
3928         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3929         if (head)
3930                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3931         if (ret < 0)
3932                 req_set_fail(req);
3933
3934         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3935         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3936         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3937         return 0;
3938 }
3939
3940 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3941                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3942 {
3943         unsigned long size, tmp_check;
3944         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3945         u64 tmp;
3946
3947         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3948                 return -EINVAL;
3949
3950         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3951         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3952                 return -E2BIG;
3953         p->nbufs = tmp;
3954         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3955         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3956
3957         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3958                                 &size))
3959                 return -EOVERFLOW;
3960         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3961                 return -EOVERFLOW;
3962
3963         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3964         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3965                 return -EFAULT;
3966
3967         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3968         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3969         if (tmp > USHRT_MAX)
3970                 return -E2BIG;
3971         p->bid = tmp;
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3976 {
3977         struct io_buffer *buf;
3978         u64 addr = pbuf->addr;
3979         int i, bid = pbuf->bid;
3980
3981         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3982                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3983                 if (!buf)
3984                         break;
3985
3986                 buf->addr = addr;
3987                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
3988                 buf->bid = bid;
3989                 addr += pbuf->len;
3990                 bid++;
3991                 if (!*head) {
3992                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3993                         *head = buf;
3994                 } else {
3995                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3996                 }
3997         }
3998
3999         return i ? i : -ENOMEM;
4000 }
4001
4002 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4003 {
4004         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4005         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4006         struct io_buffer *head, *list;
4007         int ret = 0;
4008         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4009
4010         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4011
4012         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4013
4014         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4015
4016         ret = io_add_buffers(p, &head);
4017         if (ret >= 0 && !list) {
4018                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4019                 if (ret < 0)
4020                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4021         }
4022         if (ret < 0)
4023                 req_set_fail(req);
4024         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4025         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4026         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4027         return 0;
4028 }
4029
4030 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4031                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4032 {
4033 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4034         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4035                 return -EINVAL;
4036         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4037                 return -EINVAL;
4038
4039         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4040         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4041         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4042
4043         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4044                 struct epoll_event __user *ev;
4045
4046                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4047                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4048                         return -EFAULT;
4049         }
4050
4051         return 0;
4052 #else
4053         return -EOPNOTSUPP;
4054 #endif
4055 }
4056
4057 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4058 {
4059 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4060         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4061         int ret;
4062         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4063
4064         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4065         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4066                 return -EAGAIN;
4067
4068         if (ret < 0)
4069                 req_set_fail(req);
4070         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4071         return 0;
4072 #else
4073         return -EOPNOTSUPP;
4074 #endif
4075 }
4076
4077 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4078 {
4079 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4080         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4081                 return -EINVAL;
4082         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4083                 return -EINVAL;
4084
4085         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4086         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4087         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4095 {
4096 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4097         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4098         int ret;
4099
4100         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4101                 return -EAGAIN;
4102
4103         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4104         if (ret < 0)
4105                 req_set_fail(req);
4106         io_req_complete(req, ret);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4114 {
4115         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4116                 return -EINVAL;
4117         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4118                 return -EINVAL;
4119
4120         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4121         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4122         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4123         return 0;
4124 }
4125
4126 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4127 {
4128         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4129         int ret;
4130
4131         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4132                 switch (fa->advice) {
4133                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4134                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4135                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4136                         break;
4137                 default:
4138                         return -EAGAIN;
4139                 }
4140         }
4141
4142         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4143         if (ret < 0)
4144                 req_set_fail(req);
4145         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4150 {
4151         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4152                 return -EINVAL;
4153         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4154                 return -EINVAL;
4155         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4156                 return -EBADF;
4157
4158         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4159         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4160         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4161         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4162         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4163
4164         return 0;
4165 }
4166
4167 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4168 {
4169         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4170         int ret;
4171
4172         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4173                 return -EAGAIN;
4174
4175         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4176                        ctx->buffer);
4177
4178         if (ret < 0)
4179                 req_set_fail(req);
4180         io_req_complete(req, ret);
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4185 {
4186         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4187                 return -EINVAL;
4188         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4189             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4190                 return -EINVAL;
4191         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4192                 return -EBADF;
4193
4194         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4199 {
4200         struct files_struct *files = current->files;
4201         struct io_close *close = &req->close;
4202         struct fdtable *fdt;
4203         struct file *file = NULL;
4204         int ret = -EBADF;
4205
4206         spin_lock(&files->file_lock);
4207         fdt = files_fdtable(files);
4208         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4209                 spin_unlock(&files->file_lock);
4210                 goto err;
4211         }
4212         file = fdt->fd[close->fd];
4213         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4214                 spin_unlock(&files->file_lock);
4215                 file = NULL;
4216                 goto err;
4217         }
4218
4219         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4220         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4221                 spin_unlock(&files->file_lock);
4222                 return -EAGAIN;
4223         }
4224
4225         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4226         spin_unlock(&files->file_lock);
4227         if (ret < 0) {
4228                 if (ret == -ENOENT)
4229                         ret = -EBADF;
4230                 goto err;
4231         }
4232
4233         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4234         ret = filp_close(file, current->files);
4235 err:
4236         if (ret < 0)
4237                 req_set_fail(req);
4238         if (file)
4239                 fput(file);
4240         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4241         return 0;
4242 }
4243
4244 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4245 {
4246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4247
4248         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4249                 return -EINVAL;
4250         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4251                 return -EINVAL;
4252
4253         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4254         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4255         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4256         return 0;
4257 }
4258
4259 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4260 {
4261         int ret;
4262
4263         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4264         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4265                 return -EAGAIN;
4266
4267         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4268                                 req->sync.flags);
4269         if (ret < 0)
4270                 req_set_fail(req);
4271         io_req_complete(req, ret);
4272         return 0;
4273 }
4274
4275 #if defined(CONFIG_NET)
4276 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4277                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4278 {
4279         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4280
4281         if (async_msg)
4282                 return -EAGAIN;
4283         if (io_alloc_async_data(req)) {
4284                 kfree(kmsg->free_iov);
4285                 return -ENOMEM;
4286         }
4287         async_msg = req->async_data;
4288         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4289         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4290         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4291         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4292         if (!async_msg->free_iov)
4293                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4294
4295         return -EAGAIN;
4296 }
4297
4298 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4299                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4300 {
4301         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4302         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4303         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4304                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4305 }
4306
4307 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4308 {
4309         int ret;
4310
4311         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4312         if (!ret)
4313                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4314         return ret;
4315 }
4316
4317 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4318 {
4319         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4320
4321         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4322                 return -EINVAL;
4323
4324         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4325         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4326         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4327         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4328                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4329
4330 #ifdef CONFIG_COMPAT
4331         if (req->ctx->compat)
4332                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4333 #endif
4334         return 0;
4335 }
4336
4337 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4338 {
4339         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4340         struct socket *sock;
4341         unsigned flags;
4342         int min_ret = 0;
4343         int ret;
4344
4345         sock = sock_from_file(req->file);
4346         if (unlikely(!sock))
4347                 return -ENOTSOCK;
4348
4349         kmsg = req->async_data;
4350         if (!kmsg) {
4351                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4352                 if (ret)
4353                         return ret;
4354                 kmsg = &iomsg;
4355         }
4356
4357         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4358         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4359                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4360         if (flags & MSG_WAITALL)
4361                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4362
4363         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4364         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4365                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4366         if (ret == -ERESTARTSYS)
4367                 ret = -EINTR;
4368
4369         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4370         if (kmsg->free_iov)
4371                 kfree(kmsg->free_iov);
4372         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4373         if (ret < min_ret)
4374                 req_set_fail(req);
4375         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4380 {
4381         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4382         struct msghdr msg;
4383         struct iovec iov;
4384         struct socket *sock;
4385         unsigned flags;
4386         int min_ret = 0;
4387         int ret;
4388
4389         sock = sock_from_file(req->file);
4390         if (unlikely(!sock))
4391                 return -ENOTSOCK;
4392
4393         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4394         if (unlikely(ret))
4395                 return ret;
4396
4397         msg.msg_name = NULL;
4398         msg.msg_control = NULL;
4399         msg.msg_controllen = 0;
4400         msg.msg_namelen = 0;
4401
4402         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4403         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4404                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4405         if (flags & MSG_WAITALL)
4406                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4407
4408         msg.msg_flags = flags;
4409         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4410         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4411                 return -EAGAIN;
4412         if (ret == -ERESTARTSYS)
4413                 ret = -EINTR;
4414
4415         if (ret < min_ret)
4416                 req_set_fail(req);
4417         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4422                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4423 {
4424         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4425         struct iovec __user *uiov;
4426         size_t iov_len;
4427         int ret;
4428
4429         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4430                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4431         if (ret)
4432                 return ret;
4433
4434         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4435                 if (iov_len > 1)
4436                         return -EINVAL;
4437                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4438                         return -EFAULT;
4439                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4440                 iomsg->free_iov = NULL;
4441         } else {
4442                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4443                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4444                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4445                                      false);
4446                 if (ret > 0)
4447                         ret = 0;
4448         }
4449
4450         return ret;
4451 }
4452
4453 #ifdef CONFIG_COMPAT
4454 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4455                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4456 {
4457         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4458         struct compat_iovec __user *uiov;
4459         compat_uptr_t ptr;
4460         compat_size_t len;
4461         int ret;
4462
4463         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4464                                   &ptr, &len);
4465         if (ret)
4466                 return ret;
4467
4468         uiov = compat_ptr(ptr);
4469         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4470                 compat_ssize_t clen;
4471
4472                 if (len > 1)
4473                         return -EINVAL;
4474                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4475                         return -EFAULT;
4476                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4477                         return -EFAULT;
4478                 if (clen < 0)
4479                         return -EINVAL;
4480                 sr->len = clen;
4481                 iomsg->free_iov = NULL;
4482         } else {
4483                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4484                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4485                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4486                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4487                 if (ret < 0)
4488                         return ret;
4489         }
4490
4491         return 0;
4492 }
4493 #endif
4494
4495 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4496                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4497 {
4498         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4499
4500 #ifdef CONFIG_COMPAT
4501         if (req->ctx->compat)
4502                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4503 #endif
4504
4505         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4506 }
4507
4508 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4509                                                bool needs_lock)
4510 {
4511         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4512         struct io_buffer *kbuf;
4513
4514         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4515         if (IS_ERR(kbuf))
4516                 return kbuf;
4517
4518         sr->kbuf = kbuf;
4519         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4520         return kbuf;
4521 }
4522
4523 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4524 {
4525         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4526 }
4527
4528 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4529 {
4530         int ret;
4531
4532         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4533         if (!ret)
4534                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4535         return ret;
4536 }
4537
4538 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4539 {
4540         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4541
4542         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4543                 return -EINVAL;
4544
4545         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4546         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4547         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4548         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4549         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4550                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4551
4552 #ifdef CONFIG_COMPAT
4553         if (req->ctx->compat)
4554                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4555 #endif
4556         return 0;
4557 }
4558
4559 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4560 {
4561         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4562         struct socket *sock;
4563         struct io_buffer *kbuf;
4564         unsigned flags;
4565         int min_ret = 0;
4566         int ret, cflags = 0;
4567         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4568
4569         sock = sock_from_file(req->file);
4570         if (unlikely(!sock))
4571                 return -ENOTSOCK;
4572
4573         kmsg = req->async_data;
4574         if (!kmsg) {
4575                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4576                 if (ret)
4577                         return ret;
4578                 kmsg = &iomsg;
4579         }
4580
4581         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4582                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4583                 if (IS_ERR(kbuf))
4584                         return PTR_ERR(kbuf);
4585                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4586                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4587                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4588                                 1, req->sr_msg.len);
4589         }
4590
4591         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4592         if (force_nonblock)
4593                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4594         if (flags & MSG_WAITALL)
4595                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4596
4597         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4598                                         kmsg->uaddr, flags);
4599         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4600                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4601         if (ret == -ERESTARTSYS)
4602                 ret = -EINTR;
4603
4604         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4605                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4606         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4607         if (kmsg->free_iov)
4608                 kfree(kmsg->free_iov);
4609         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4610         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4611                 req_set_fail(req);
4612         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4613         return 0;
4614 }
4615
4616 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4617 {
4618         struct io_buffer *kbuf;
4619         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4620         struct msghdr msg;
4621         void __user *buf = sr->buf;
4622         struct socket *sock;
4623         struct iovec iov;
4624         unsigned flags;
4625         int min_ret = 0;
4626         int ret, cflags = 0;
4627         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4628
4629         sock = sock_from_file(req->file);
4630         if (unlikely(!sock))
4631                 return -ENOTSOCK;
4632
4633         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4634                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4635                 if (IS_ERR(kbuf))
4636                         return PTR_ERR(kbuf);
4637                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4638         }
4639
4640         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4641         if (unlikely(ret))
4642                 goto out_free;
4643
4644         msg.msg_name = NULL;
4645         msg.msg_control = NULL;
4646         msg.msg_controllen = 0;
4647         msg.msg_namelen = 0;
4648         msg.msg_iocb = NULL;
4649         msg.msg_flags = 0;
4650
4651         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4652         if (force_nonblock)
4653                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4654         if (flags & MSG_WAITALL)
4655                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4656
4657         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4658         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4659                 return -EAGAIN;
4660         if (ret == -ERESTARTSYS)
4661                 ret = -EINTR;
4662 out_free:
4663         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4664                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4665         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4666                 req_set_fail(req);
4667         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4672 {
4673         struct io_accept *accept = &req->accept;
4674
4675         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4676                 return -EINVAL;
4677         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4678                 return -EINVAL;
4679
4680         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4681         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4682         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4683         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4688 {
4689         struct io_accept *accept = &req->accept;
4690         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4691         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4692         int ret;
4693
4694         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4695                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4696
4697         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4698                                         accept->addr_len, accept->flags,
4699                                         accept->nofile);
4700         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4701                 return -EAGAIN;
4702         if (ret < 0) {
4703                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4704                         ret = -EINTR;
4705                 req_set_fail(req);
4706         }
4707         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4712 {
4713         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4714         struct io_connect *conn = &req->connect;
4715
4716         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4717 }
4718
4719 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4720 {
4721         struct io_connect *conn = &req->connect;
4722
4723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4724                 return -EINVAL;
4725         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4726                 return -EINVAL;
4727
4728         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4729         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4734 {
4735         struct io_async_connect __io, *io;
4736         unsigned file_flags;
4737         int ret;
4738         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4739
4740         if (req->async_data) {
4741                 io = req->async_data;
4742         } else {
4743                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4744                                                 req->connect.addr_len,
4745                                                 &__io.address);
4746                 if (ret)
4747                         goto out;
4748                 io = &__io;
4749         }
4750
4751         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4752
4753         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4754                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4755         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4756                 if (req->async_data)
4757                         return -EAGAIN;
4758                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4759                         ret = -ENOMEM;
4760                         goto out;
4761                 }
4762                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4763                 return -EAGAIN;
4764         }
4765         if (ret == -ERESTARTSYS)
4766                 ret = -EINTR;
4767 out:
4768         if (ret < 0)
4769                 req_set_fail(req);
4770         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4771         return 0;
4772 }
4773 #else /* !CONFIG_NET */
4774 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4775 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4776 {                                                                       \
4777         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4778 }
4779
4780 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4781 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4782 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4783 {                                                                       \
4784         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4785 }                                                                       \
4786
4787 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4788 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4789 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4790 {                                                                       \
4791         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4792 }
4793
4794 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4795 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4796 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4797 IO_NETOP_PREP(accept);
4798 IO_NETOP_FN(send);
4799 IO_NETOP_FN(recv);
4800 #endif /* CONFIG_NET */
4801
4802 struct io_poll_table {
4803         struct poll_table_struct pt;
4804         struct io_kiocb *req;
4805         int error;
4806 };
4807
4808 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4809                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4810 {
4811         /* for instances that support it check for an event match first: */
4812         if (mask && !(mask & poll->events))
4813                 return 0;
4814
4815         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4816
4817         list_del_init(&poll->wait.entry);
4818
4819         req->result = mask;
4820         req->io_task_work.func = func;
4821
4822         /*
4823          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4824          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4825          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4826          * have the needed state needed for it anyway.
4827          */
4828         io_req_task_work_add(req);
4829         return 1;
4830 }
4831
4832 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4833         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4834 {
4835         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4836
4837         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
4838                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4839
4840         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4841                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4842
4843                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4844         }
4845
4846         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4847         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4848                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4849                 return true;
4850         }
4851
4852         return false;
4853 }
4854
4855 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4856 {
4857         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4858         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4859                 return req->async_data;
4860         return req->apoll->double_poll;
4861 }
4862
4863 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4864 {
4865         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4866                 return &req->poll;
4867         return &req->apoll->poll;
4868 }
4869
4870 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4871         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4872 {
4873         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4874
4875         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4876
4877         if (poll && poll->head) {
4878                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4879
4880                 spin_lock(&head->lock);
4881                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4882                 if (poll->wait.private)
4883                         req_ref_put(req);
4884                 poll->head = NULL;
4885                 spin_unlock(&head->lock);
4886         }
4887 }
4888
4889 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4890         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4891 {
4892         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4893         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4894         int error;
4895
4896         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4897                 error = -ECANCELED;
4898                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4899         } else {
4900                 error = mangle_poll(mask);
4901         }
4902         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4903                 flags = 0;
4904         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4905                 io_poll_remove_waitqs(req);
4906                 req->poll.done = true;
4907                 flags = 0;
4908         }
4909         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4910                 ctx->cq_extra++;
4911
4912         io_commit_cqring(ctx);
4913         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4914 }
4915
4916 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
4917 {
4918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4919         struct io_kiocb *nxt;
4920
4921         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4922                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4923         } else {
4924                 bool done;
4925
4926                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4927                 if (done) {
4928                         hash_del(&req->hash_node);
4929                 } else {
4930                         req->result = 0;
4931                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4932                 }
4933                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4934                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4935
4936                 if (done) {
4937                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4938                         if (nxt)
4939                                 io_req_task_submit(nxt);
4940                 }
4941         }
4942 }
4943
4944 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4945                                int sync, void *key)
4946 {
4947         struct io_kiocb *req = wait->private;
4948         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4949         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4950
4951         /* for instances that support it check for an event match first: */
4952         if (mask && !(mask & poll->events))
4953                 return 0;
4954         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4955                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4956
4957         list_del_init(&wait->entry);
4958
4959         if (poll->head) {
4960                 bool done;
4961
4962                 spin_lock(&poll->head->lock);
4963                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4964                 if (!done)
4965                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4966                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4967                 wait->private = NULL;
4968                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4969                 if (!done) {
4970                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4971                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4972                 }
4973         }
4974         req_ref_put(req);
4975         return 1;
4976 }
4977
4978 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4979                               wait_queue_func_t wake_func)
4980 {
4981         poll->head = NULL;
4982         poll->done = false;
4983         poll->canceled = false;
4984 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4985         /* mask in events that we always want/need */
4986         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4987         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4988         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4989 }
4990
4991 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4992                             struct wait_queue_head *head,
4993                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4994 {
4995         struct io_kiocb *req = pt->req;
4996
4997         /*
4998          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4999          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5000          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5001          */
5002         if (unlikely(poll->head)) {
5003                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5004
5005                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5006                 if (*poll_ptr) {
5007                         pt->error = -EINVAL;
5008                         return;
5009                 }
5010                 /*
5011                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5012                  * into one-shot mode.
5013                  */
5014                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5015                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5016                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5017                 if (poll_one->head == head)
5018                         return;
5019                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5020                 if (!poll) {
5021                         pt->error = -ENOMEM;
5022                         return;
5023                 }
5024                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5025                 req_ref_get(req);
5026                 poll->wait.private = req;
5027                 *poll_ptr = poll;
5028         }
5029
5030         pt->error = 0;
5031         poll->head = head;
5032
5033         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5034                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5035         else
5036                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5037 }
5038
5039 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5040                                struct poll_table_struct *p)
5041 {
5042         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5043         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5044
5045         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5046 }
5047
5048 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
5049 {
5050         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5052
5053         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5054
5055         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5056                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5057                 return;
5058         }
5059
5060         hash_del(&req->hash_node);
5061         io_poll_remove_double(req);
5062         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5063
5064         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5065                 io_req_task_submit(req);
5066         else
5067                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5068 }
5069
5070 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5071                         void *key)
5072 {
5073         struct io_kiocb *req = wait->private;
5074         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5075
5076         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5077                                         key_to_poll(key));
5078
5079         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5080 }
5081
5082 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5083 {
5084         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5085         struct hlist_head *list;
5086
5087         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5088         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5089 }
5090
5091 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5092                                       struct io_poll_iocb *poll,
5093                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5094                                       wait_queue_func_t wake_func)
5095         __acquires(&ctx->completion_lock)
5096 {
5097         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5098         bool cancel = false;
5099
5100         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5101         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5102         poll->file = req->file;
5103         poll->wait.private = req;
5104
5105         ipt->pt._key = mask;
5106         ipt->req = req;
5107         ipt->error = -EINVAL;
5108
5109         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5110
5111         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5112         if (likely(poll->head)) {
5113                 spin_lock(&poll->head->lock);
5114                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5115                         if (ipt->error)
5116                                 cancel = true;
5117                         ipt->error = 0;
5118                         mask = 0;
5119                 }
5120                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5121                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5122                 else if (cancel)
5123                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5124                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5125                         io_poll_req_insert(req);
5126                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5127         }
5128
5129         return mask;
5130 }
5131
5132 enum {
5133         IO_APOLL_OK,
5134         IO_APOLL_ABORTED,
5135         IO_APOLL_READY
5136 };
5137
5138 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5139 {
5140         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5141         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5142         struct async_poll *apoll;
5143         struct io_poll_table ipt;
5144         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5145         int rw;
5146
5147         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5148                 return IO_APOLL_ABORTED;
5149         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5150                 return IO_APOLL_ABORTED;
5151         if (!def->pollin && !def->pollout)
5152                 return IO_APOLL_ABORTED;
5153
5154         if (def->pollin) {
5155                 rw = READ;
5156                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5157
5158                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5159                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5160                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5161                         mask &= ~POLLIN;
5162         } else {
5163                 rw = WRITE;
5164                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5165         }
5166
5167         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5168         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5169                 return IO_APOLL_ABORTED;
5170
5171         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5172         if (unlikely(!apoll))
5173                 return IO_APOLL_ABORTED;
5174         apoll->double_poll = NULL;
5175         req->apoll = apoll;
5176         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5177         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5178
5179         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5180                                         io_async_wake);
5181         if (ret || ipt.error) {
5182                 io_poll_remove_double(req);
5183                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5184                 if (ret)
5185                         return IO_APOLL_READY;
5186                 return IO_APOLL_ABORTED;
5187         }
5188         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5189         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5190                                 mask, apoll->poll.events);
5191         return IO_APOLL_OK;
5192 }
5193
5194 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5195                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5196         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5197 {
5198         bool do_complete = false;
5199
5200         if (!poll->head)
5201                 return false;
5202         spin_lock(&poll->head->lock);
5203         if (do_cancel)
5204                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5205         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5206                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5207                 do_complete = true;
5208         }
5209         spin_unlock(&poll->head->lock);
5210         hash_del(&req->hash_node);
5211         return do_complete;
5212 }
5213
5214 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5215         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5216 {
5217         bool do_complete;
5218
5219         io_poll_remove_double(req);
5220         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5221
5222         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5223                 /* non-poll requests have submit ref still */
5224                 req_ref_put(req);
5225         }
5226         return do_complete;
5227 }
5228
5229 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5230         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5231 {
5232         bool do_complete;
5233
5234         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5235         if (do_complete) {
5236                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5237                 io_commit_cqring(req->ctx);
5238                 req_set_fail(req);
5239                 io_put_req_deferred(req, 1);
5240         }
5241
5242         return do_complete;
5243 }
5244
5245 /*
5246  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5247  */
5248 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5249                                bool cancel_all)
5250 {
5251         struct hlist_node *tmp;
5252         struct io_kiocb *req;
5253         int posted = 0, i;
5254
5255         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5256         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5257                 struct hlist_head *list;
5258
5259                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5260                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5261                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5262                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5263                 }
5264         }
5265         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5266
5267         if (posted)
5268                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5269
5270         return posted != 0;
5271 }
5272
5273 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5274                                      bool poll_only)
5275         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5276 {
5277         struct hlist_head *list;
5278         struct io_kiocb *req;
5279
5280         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5281         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5282                 if (sqe_addr != req->user_data)
5283                         continue;
5284                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5285                         continue;
5286                 return req;
5287         }
5288         return NULL;
5289 }
5290
5291 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5292                           bool poll_only)
5293         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5294 {
5295         struct io_kiocb *req;
5296
5297         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5298         if (!req)
5299                 return -ENOENT;
5300         if (io_poll_remove_one(req))
5301                 return 0;
5302
5303         return -EALREADY;
5304 }
5305
5306 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5307                                      unsigned int flags)
5308 {
5309         u32 events;
5310
5311         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5312 #ifdef __BIG_ENDIAN
5313         events = swahw32(events);
5314 #endif
5315         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5316                 events |= EPOLLONESHOT;
5317         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5318 }
5319
5320 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5321                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5322 {
5323         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5324         u32 flags;
5325
5326         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5327                 return -EINVAL;
5328         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5329                 return -EINVAL;
5330         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5331         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5332                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5333                 return -EINVAL;
5334         /* meaningless without update */
5335         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5336                 return -EINVAL;
5337
5338         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5339         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5340         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5341
5342         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5343         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5344                 return -EINVAL;
5345         if (upd->update_events)
5346                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5347         else if (sqe->poll32_events)
5348                 return -EINVAL;
5349
5350         return 0;
5351 }
5352
5353 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5354                         void *key)
5355 {
5356         struct io_kiocb *req = wait->private;
5357         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5358
5359         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5360 }
5361
5362 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5363                                struct poll_table_struct *p)
5364 {
5365         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5366
5367         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5368 }
5369
5370 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5371 {
5372         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5373         u32 flags;
5374
5375         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5376                 return -EINVAL;
5377         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5378                 return -EINVAL;
5379         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5380         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5381                 return -EINVAL;
5382
5383         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5384         return 0;
5385 }
5386
5387 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5388 {
5389         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5390         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5391         struct io_poll_table ipt;
5392         __poll_t mask;
5393
5394         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5395
5396         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5397                                         io_poll_wake);
5398
5399         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5400                 ipt.error = 0;
5401                 io_poll_complete(req, mask);
5402         }
5403         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5404
5405         if (mask) {
5406                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5407                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5408                         io_put_req(req);
5409         }
5410         return ipt.error;
5411 }
5412
5413 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5414 {
5415         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5416         struct io_kiocb *preq;
5417         bool completing;
5418         int ret;
5419
5420         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5421         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5422         if (!preq) {
5423                 ret = -ENOENT;
5424                 goto err;
5425         }
5426
5427         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5428                 completing = true;
5429                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5430                 goto err;
5431         }
5432
5433         /*
5434          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5435          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5436          * let completion re-add it.
5437          */
5438         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5439         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5440                 ret = -EALREADY;
5441                 goto err;
5442         }
5443         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5444         ret = 0;
5445 err:
5446         if (ret < 0) {
5447                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5448                 req_set_fail(req);
5449                 io_req_complete(req, ret);
5450                 return 0;
5451         }
5452         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5453         if (req->poll_update.update_events) {
5454                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5455                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5456                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5457         }
5458         if (req->poll_update.update_user_data)
5459                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5460         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5461
5462         /* complete update request, we're done with it */
5463         io_req_complete(req, ret);
5464
5465         if (!completing) {
5466                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5467                 if (ret < 0) {
5468                         req_set_fail(preq);
5469                         io_req_complete(preq, ret);
5470                 }
5471         }
5472         return 0;
5473 }
5474
5475 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5476 {
5477         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5478                                                 struct io_timeout_data, timer);
5479         struct io_kiocb *req = data->req;
5480         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5481         unsigned long flags;
5482
5483         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5484         list_del_init(&req->timeout.list);
5485         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5486                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5487
5488         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5489         io_commit_cqring(ctx);
5490         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5491
5492         io_cqring_ev_posted(ctx);
5493         req_set_fail(req);
5494         io_put_req(req);
5495         return HRTIMER_NORESTART;
5496 }
5497
5498 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5499                                            __u64 user_data)
5500         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5501 {
5502         struct io_timeout_data *io;
5503         struct io_kiocb *req;
5504         bool found = false;
5505
5506         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5507                 found = user_data == req->user_data;
5508                 if (found)
5509                         break;
5510         }
5511         if (!found)
5512                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5513
5514         io = req->async_data;
5515         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5516                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5517         list_del_init(&req->timeout.list);
5518         return req;
5519 }
5520
5521 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5522         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5523 {
5524         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5525
5526         if (IS_ERR(req))
5527                 return PTR_ERR(req);
5528
5529         req_set_fail(req);
5530         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5531         io_put_req_deferred(req, 1);
5532         return 0;
5533 }
5534
5535 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5536                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5537         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5538 {
5539         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5540         struct io_timeout_data *data;
5541
5542         if (IS_ERR(req))
5543                 return PTR_ERR(req);
5544
5545         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5546         data = req->async_data;
5547         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5548         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5549         data->timer.function = io_timeout_fn;
5550         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5551         return 0;
5552 }
5553
5554 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5555                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5556 {
5557         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5558
5559         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5560                 return -EINVAL;
5561         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5562                 return -EINVAL;
5563         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5564                 return -EINVAL;
5565
5566         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5567         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5568         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5569                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5570                         return -EINVAL;
5571                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5572                         return -EFAULT;
5573         } else if (tr->flags) {
5574                 /* timeout removal doesn't support flags */
5575                 return -EINVAL;
5576         }
5577
5578         return 0;
5579 }
5580
5581 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5582 {
5583         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5584                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5585 }
5586
5587 /*
5588  * Remove or update an existing timeout command
5589  */
5590 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5591 {
5592         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5593         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5594         int ret;
5595
5596         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5597         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5598                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5599         else
5600                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5601                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5602
5603         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5604         io_commit_cqring(ctx);
5605         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5606         io_cqring_ev_posted(ctx);
5607         if (ret < 0)
5608                 req_set_fail(req);
5609         io_put_req(req);
5610         return 0;
5611 }
5612
5613 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5614                            bool is_timeout_link)
5615 {
5616         struct io_timeout_data *data;
5617         unsigned flags;
5618         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5619
5620         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5621                 return -EINVAL;
5622         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5623                 return -EINVAL;
5624         if (off && is_timeout_link)
5625                 return -EINVAL;
5626         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5627         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5628                 return -EINVAL;
5629
5630         req->timeout.off = off;
5631         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5632                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5633
5634         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5635                 return -ENOMEM;
5636
5637         data = req->async_data;
5638         data->req = req;
5639
5640         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5641                 return -EFAULT;
5642
5643         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5644         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5645         if (is_timeout_link)
5646                 io_req_track_inflight(req);
5647         return 0;
5648 }
5649
5650 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5651 {
5652         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5653         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5654         struct list_head *entry;
5655         u32 tail, off = req->timeout.off;
5656
5657         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5658
5659         /*
5660          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5661          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5662          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5663          */
5664         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5665                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5666                 goto add;
5667         }
5668
5669         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5670         req->timeout.target_seq = tail + off;
5671
5672         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5673          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5674          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5675          */
5676         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5677
5678         /*
5679          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5680          * the one we need first.
5681          */
5682         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5683                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5684                                                   timeout.list);
5685
5686                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5687                         continue;
5688                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5689                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5690                         break;
5691         }
5692 add:
5693         list_add(&req->timeout.list, entry);
5694         data->timer.function = io_timeout_fn;
5695         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5696         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5697         return 0;
5698 }
5699
5700 struct io_cancel_data {
5701         struct io_ring_ctx *ctx;
5702         u64 user_data;
5703 };
5704
5705 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5706 {
5707         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5708         struct io_cancel_data *cd = data;
5709
5710         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5711 }
5712
5713 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5714                                struct io_ring_ctx *ctx)
5715 {
5716         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5717         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5718         int ret = 0;
5719
5720         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5721                 return -ENOENT;
5722
5723         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5724         switch (cancel_ret) {
5725         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5726                 ret = 0;
5727                 break;
5728         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5729                 ret = -EALREADY;
5730                 break;
5731         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5732                 ret = -ENOENT;
5733                 break;
5734         }
5735
5736         return ret;
5737 }
5738
5739 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5740                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5741                                      int success_ret)
5742 {
5743         unsigned long flags;
5744         int ret;
5745
5746         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5747         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5748         if (ret != -ENOENT)
5749                 goto done;
5750         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5751         if (ret != -ENOENT)
5752                 goto done;
5753         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5754 done:
5755         if (!ret)
5756                 ret = success_ret;
5757         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5758         io_commit_cqring(ctx);
5759         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5760         io_cqring_ev_posted(ctx);
5761
5762         if (ret < 0)
5763                 req_set_fail(req);
5764 }
5765
5766 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5767                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5768 {
5769         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5770                 return -EINVAL;
5771         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5772                 return -EINVAL;
5773         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5774                 return -EINVAL;
5775
5776         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5777         return 0;
5778 }
5779
5780 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5781 {
5782         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5783         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5784         struct io_tctx_node *node;
5785         int ret;
5786
5787         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5788         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5789         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5790         if (ret != -ENOENT)
5791                 goto done;
5792         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5793         if (ret != -ENOENT)
5794                 goto done;
5795         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5796         if (ret != -ENOENT)
5797                 goto done;
5798         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5799
5800         /* slow path, try all io-wq's */
5801         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5802         ret = -ENOENT;
5803         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5804                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5805
5806                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5807                 if (ret != -ENOENT)
5808                         break;
5809         }
5810         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5811
5812         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5813 done:
5814         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5815         io_commit_cqring(ctx);
5816         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5817         io_cqring_ev_posted(ctx);
5818
5819         if (ret < 0)
5820                 req_set_fail(req);
5821         io_put_req(req);
5822         return 0;
5823 }
5824
5825 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5826                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5827 {
5828         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5829                 return -EINVAL;
5830         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5831                 return -EINVAL;
5832
5833         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5834         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5835         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5836                 return -EINVAL;
5837         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5838         return 0;
5839 }
5840
5841 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5842 {
5843         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5844         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5845         int ret;
5846
5847         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5848                 return -EAGAIN;
5849
5850         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5851         up.data = req->rsrc_update.arg;
5852         up.nr = 0;
5853         up.tags = 0;
5854         up.resv = 0;
5855
5856         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5857         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5858                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5859         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5860
5861         if (ret < 0)
5862                 req_set_fail(req);
5863         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5864         return 0;
5865 }
5866
5867 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5868 {
5869         switch (req->opcode) {
5870         case IORING_OP_NOP:
5871                 return 0;
5872         case IORING_OP_READV:
5873         case IORING_OP_READ_FIXED:
5874         case IORING_OP_READ:
5875                 return io_read_prep(req, sqe);
5876         case IORING_OP_WRITEV:
5877         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5878         case IORING_OP_WRITE:
5879                 return io_write_prep(req, sqe);
5880         case IORING_OP_POLL_ADD:
5881                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5882         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5883                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5884         case IORING_OP_FSYNC:
5885                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5886         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5887                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5888         case IORING_OP_SENDMSG:
5889         case IORING_OP_SEND:
5890                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5891         case IORING_OP_RECVMSG:
5892         case IORING_OP_RECV:
5893                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5894         case IORING_OP_CONNECT:
5895                 return io_connect_prep(req, sqe);
5896         case IORING_OP_TIMEOUT:
5897                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5898         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5899                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5901                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5903                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5904         case IORING_OP_ACCEPT:
5905                 return io_accept_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_FALLOCATE:
5907                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_OPENAT:
5909                 return io_openat_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_CLOSE:
5911                 return io_close_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5913                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_STATX:
5915                 return io_statx_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_FADVISE:
5917                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_MADVISE:
5919                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_OPENAT2:
5921                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5923                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_SPLICE:
5925                 return io_splice_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5927                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5929                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_TEE:
5931                 return io_tee_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5933                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_RENAMEAT:
5935                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_UNLINKAT:
5937                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5938         }
5939
5940         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5941                         req->opcode);
5942         return -EINVAL;
5943 }
5944
5945 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5946 {
5947         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5948                 return 0;
5949         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5950                 return -EFAULT;
5951         if (io_alloc_async_data(req))
5952                 return -EAGAIN;
5953
5954         switch (req->opcode) {
5955         case IORING_OP_READV:
5956                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5957         case IORING_OP_WRITEV:
5958                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5959         case IORING_OP_SENDMSG:
5960                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5961         case IORING_OP_RECVMSG:
5962                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5963         case IORING_OP_CONNECT:
5964                 return io_connect_prep_async(req);
5965         }
5966         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5967                     req->opcode);
5968         return -EFAULT;
5969 }
5970
5971 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5972 {
5973         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
5974
5975         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
5976         io_for_each_link(req, req)
5977                 seq--;
5978         return seq;
5979 }
5980
5981 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
5982 {
5983         struct io_kiocb *pos;
5984         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5985         struct io_defer_entry *de;
5986         int ret;
5987         u32 seq;
5988
5989         /*
5990          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
5991          * head request and the next request/link after the current link.
5992          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
5993          * maintained for every request of our link.
5994          */
5995         if (ctx->drain_next) {
5996                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5997                 ctx->drain_next = false;
5998         }
5999         /* not interested in head, start from the first linked */
6000         io_for_each_link(pos, req->link) {
6001                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6002                         ctx->drain_next = true;
6003                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6004                         break;
6005                 }
6006         }
6007
6008         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6009         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6010                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6011                 ctx->drain_active = false;
6012                 return false;
6013         }
6014
6015         seq = io_get_sequence(req);
6016         /* Still a chance to pass the sequence check */
6017         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6018                 return false;
6019
6020         ret = io_req_prep_async(req);
6021         if (ret)
6022                 return ret;
6023         io_prep_async_link(req);
6024         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6025         if (!de) {
6026                 io_req_complete_failed(req, -ENOMEM);
6027                 return true;
6028         }
6029
6030         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6031         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6032                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6033                 kfree(de);
6034                 io_queue_async_work(req);
6035                 return true;
6036         }
6037
6038         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6039         de->req = req;
6040         de->seq = seq;
6041         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6042         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6043         return true;
6044 }
6045
6046 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6047 {
6048         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6049                 switch (req->opcode) {
6050                 case IORING_OP_READV:
6051                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6052                 case IORING_OP_READ:
6053                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6054                         break;
6055                 case IORING_OP_RECVMSG:
6056                 case IORING_OP_RECV:
6057                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6058                         break;
6059                 }
6060         }
6061
6062         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6063                 switch (req->opcode) {
6064                 case IORING_OP_READV:
6065                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6066                 case IORING_OP_READ:
6067                 case IORING_OP_WRITEV:
6068                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6069                 case IORING_OP_WRITE: {
6070                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6071
6072                         kfree(io->free_iovec);
6073                         break;
6074                         }
6075                 case IORING_OP_RECVMSG:
6076                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6077                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6078
6079                         kfree(io->free_iov);
6080                         break;
6081                         }
6082                 case IORING_OP_SPLICE:
6083                 case IORING_OP_TEE:
6084                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6085                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6086                         break;
6087                 case IORING_OP_OPENAT:
6088                 case IORING_OP_OPENAT2:
6089                         if (req->open.filename)
6090                                 putname(req->open.filename);
6091                         break;
6092                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6093                         putname(req->rename.oldpath);
6094                         putname(req->rename.newpath);
6095                         break;
6096                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6097                         putname(req->unlink.filename);
6098                         break;
6099                 }
6100         }
6101         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6102                 kfree(req->apoll->double_poll);
6103                 kfree(req->apoll);
6104                 req->apoll = NULL;
6105         }
6106         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6107                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6108
6109                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6110         }
6111         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6112                 put_cred(req->creds);
6113
6114         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6115 }
6116
6117 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6118 {
6119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6120         const struct cred *creds = NULL;
6121         int ret;
6122
6123         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6124                 creds = override_creds(req->creds);
6125
6126         switch (req->opcode) {
6127         case IORING_OP_NOP:
6128                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6129                 break;
6130         case IORING_OP_READV:
6131         case IORING_OP_READ_FIXED:
6132         case IORING_OP_READ:
6133                 ret = io_read(req, issue_flags);
6134                 break;
6135         case IORING_OP_WRITEV:
6136         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6137         case IORING_OP_WRITE:
6138                 ret = io_write(req, issue_flags);
6139                 break;
6140         case IORING_OP_FSYNC:
6141                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6142                 break;
6143         case IORING_OP_POLL_ADD:
6144                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6147                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6150                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_SENDMSG:
6153                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_SEND:
6156                 ret = io_send(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_RECVMSG:
6159                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_RECV:
6162                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_TIMEOUT:
6165                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6168                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_ACCEPT:
6171                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_CONNECT:
6174                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6177                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_FALLOCATE:
6180                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_OPENAT:
6183                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_CLOSE:
6186                 ret = io_close(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6189                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_STATX:
6192                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_FADVISE:
6195                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_MADVISE:
6198                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_OPENAT2:
6201                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6204                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_SPLICE:
6207                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6210                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6213                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6214                 break;
6215         case IORING_OP_TEE:
6216                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6217                 break;
6218         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6219                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6220                 break;
6221         case IORING_OP_RENAMEAT:
6222                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6223                 break;
6224         case IORING_OP_UNLINKAT:
6225                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6226                 break;
6227         default:
6228                 ret = -EINVAL;
6229                 break;
6230         }
6231
6232         if (creds)
6233                 revert_creds(creds);
6234         if (ret)
6235                 return ret;
6236         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6237         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6238                 io_iopoll_req_issued(req);
6239
6240         return 0;
6241 }
6242
6243 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6244 {
6245         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6246         struct io_kiocb *timeout;
6247         int ret = 0;
6248
6249         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6250         if (timeout)
6251                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6252
6253         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6254                 ret = -ECANCELED;
6255
6256         if (!ret) {
6257                 do {
6258                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6259                         /*
6260                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6261                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6262                          * wait for request slots on the block side.
6263                          */
6264                         if (ret != -EAGAIN)
6265                                 break;
6266                         cond_resched();
6267                 } while (1);
6268         }
6269
6270         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6271         if (ret) {
6272                 /* io-wq is going to take one down */
6273                 req_ref_get(req);
6274                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6275         }
6276 }
6277
6278 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6279 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6280 #ifdef CONFIG_64BIT
6281 #define FFS_ISREG               0x4UL
6282 #else
6283 #define FFS_ISREG               0x0UL
6284 #endif
6285 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6286
6287 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6288                                                       unsigned i)
6289 {
6290         struct io_fixed_file *table_l2;
6291
6292         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6293         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6294 }
6295
6296 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6297                                               int index)
6298 {
6299         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6300
6301         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6302 }
6303
6304 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6305 {
6306         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6307
6308         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6309                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6310         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6311                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6312         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6313                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6314         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6315 }
6316
6317 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6318                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6319 {
6320         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6321         struct file *file;
6322
6323         if (fixed) {
6324                 unsigned long file_ptr;
6325
6326                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6327                         return NULL;
6328                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6329                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6330                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6331                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6332                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6333                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6334                 io_req_set_rsrc_node(req);
6335         } else {
6336                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6337                 file = __io_file_get(state, fd);
6338
6339                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6340                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6341                         io_req_track_inflight(req);
6342         }
6343
6344         return file;
6345 }
6346
6347 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6348 {
6349         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6350                                                 struct io_timeout_data, timer);
6351         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6352         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6353         unsigned long flags;
6354
6355         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6356         prev = req->timeout.head;
6357         req->timeout.head = NULL;
6358
6359         /*
6360          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6361          * race with the completion of the linked work.
6362          */
6363         if (prev) {
6364                 io_remove_next_linked(prev);
6365                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6366                         prev = NULL;
6367         }
6368         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6369
6370         if (prev) {
6371                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6372                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6373                 io_put_req_deferred(req, 1);
6374         } else {
6375                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6376         }
6377         return HRTIMER_NORESTART;
6378 }
6379
6380 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6381 {
6382         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6383
6384         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6385         /*
6386          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6387          * before we got a chance to setup the timer
6388          */
6389         if (req->timeout.head) {
6390                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6391
6392                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6393                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6394                                 data->mode);
6395         }
6396         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6397         /* drop submission reference */
6398         io_put_req(req);
6399 }
6400
6401 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6402 {
6403         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6404
6405         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6406             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6407                 return NULL;
6408
6409         nxt->timeout.head = req;
6410         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6411         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6412         return nxt;
6413 }
6414
6415 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6416 {
6417         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6418         int ret;
6419
6420 issue_sqe:
6421         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6422
6423         /*
6424          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6425          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6426          */
6427         if (likely(!ret)) {
6428                 /* drop submission reference */
6429                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6430                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6431                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6432
6433                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6434                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6435                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6436                 } else {
6437                         io_put_req(req);
6438                 }
6439         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6440                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6441                 case IO_APOLL_READY:
6442                         goto issue_sqe;
6443                 case IO_APOLL_ABORTED:
6444                         /*
6445                          * Queued up for async execution, worker will release
6446                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6447                          */
6448                         io_queue_async_work(req);
6449                         break;
6450                 }
6451         } else {
6452                 io_req_complete_failed(req, ret);
6453         }
6454         if (linked_timeout)
6455                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6456 }
6457
6458 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6459 {
6460         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6461                 return;
6462
6463         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6464                 __io_queue_sqe(req);
6465         } else {
6466                 int ret = io_req_prep_async(req);
6467
6468                 if (unlikely(ret))
6469                         io_req_complete_failed(req, ret);
6470                 else
6471                         io_queue_async_work(req);
6472         }
6473 }
6474
6475 /*
6476  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6477  *
6478  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6479  */
6480 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6481                                         struct io_kiocb *req,
6482                                         unsigned int sqe_flags)
6483 {
6484         if (likely(!ctx->restricted))
6485                 return true;
6486
6487         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6488                 return false;
6489
6490         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6491             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6492                 return false;
6493
6494         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6495                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6496                 return false;
6497
6498         return true;
6499 }
6500
6501 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6502                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6503 {
6504         struct io_submit_state *state;
6505         unsigned int sqe_flags;
6506         int personality, ret = 0;
6507
6508         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6509         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6510         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6511         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6512         req->file = NULL;
6513         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6514         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6515         atomic_set(&req->refs, 2);
6516         req->task = current;
6517
6518         /* enforce forwards compatibility on users */
6519         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6520                 return -EINVAL;
6521         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6522                 return -EINVAL;
6523         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6524                 return -EACCES;
6525
6526         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6527             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6528                 return -EOPNOTSUPP;
6529         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6530                 ctx->drain_active = true;
6531
6532         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6533         if (personality) {
6534                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6535                 if (!req->creds)
6536                         return -EINVAL;
6537                 get_cred(req->creds);
6538                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6539         }
6540         state = &ctx->submit_state;
6541
6542         /*
6543          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6544          * is potentially a read/write to block based storage.
6545          */
6546         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6547             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6548                 blk_start_plug(&state->plug);
6549                 state->plug_started = true;
6550         }
6551
6552         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6553                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6554
6555                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6556                 if (unlikely(!req->file))
6557                         ret = -EBADF;
6558         }
6559
6560         state->ios_left--;
6561         return ret;
6562 }
6563
6564 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6565                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6566 {
6567         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6568         int ret;
6569
6570         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6571         if (unlikely(ret)) {
6572 fail_req:
6573                 if (link->head) {
6574                         /* fail even hard links since we don't submit */
6575                         req_set_fail(link->head);
6576                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6577                         link->head = NULL;
6578                 }
6579                 io_req_complete_failed(req, ret);
6580                 return ret;
6581         }
6582
6583         ret = io_req_prep(req, sqe);
6584         if (unlikely(ret))
6585                 goto fail_req;
6586
6587         /* don't need @sqe from now on */
6588         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6589                                   req->flags, true,
6590                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6591
6592         /*
6593          * If we already have a head request, queue this one for async
6594          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6595          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6596          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6597          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6598          */
6599         if (link->head) {
6600                 struct io_kiocb *head = link->head;
6601
6602                 ret = io_req_prep_async(req);
6603                 if (unlikely(ret))
6604                         goto fail_req;
6605                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6606                 link->last->link = req;
6607                 link->last = req;
6608
6609                 /* last request of a link, enqueue the link */
6610                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6611                         link->head = NULL;
6612                         io_queue_sqe(head);
6613                 }
6614         } else {
6615                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6616                         link->head = req;
6617                         link->last = req;
6618                 } else {
6619                         io_queue_sqe(req);
6620                 }
6621         }
6622
6623         return 0;
6624 }
6625
6626 /*
6627  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6628  */
6629 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6630                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6631 {
6632         if (state->link.head)
6633                 io_queue_sqe(state->link.head);
6634         if (state->comp.nr)
6635                 io_submit_flush_completions(ctx);
6636         if (state->plug_started)
6637                 blk_finish_plug(&state->plug);
6638         io_state_file_put(state);
6639 }
6640
6641 /*
6642  * Start submission side cache.
6643  */
6644 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6645                                   unsigned int max_ios)
6646 {
6647         state->plug_started = false;
6648         state->ios_left = max_ios;
6649         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6650         state->link.head = NULL;
6651 }
6652
6653 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6654 {
6655         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6656
6657         /*
6658          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6659          * since once we write the new head, the application could
6660          * write new data to them.
6661          */
6662         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6663 }
6664
6665 /*
6666  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6667  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6668  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6669  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6670  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6671  * prevent a re-load down the line.
6672  */
6673 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6674 {
6675         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6676         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6677
6678         /*
6679          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6680          *
6681          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6682          *    head updates.
6683          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6684          *    though the application is the one updating it.
6685          */
6686         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6687         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6688                 return &ctx->sq_sqes[head];
6689
6690         /* drop invalid entries */
6691         ctx->cq_extra--;
6692         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6693                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6694         return NULL;
6695 }
6696
6697 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6698 {
6699         struct io_uring_task *tctx;
6700         int submitted = 0;
6701
6702         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6703         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6704         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6705                 return -EAGAIN;
6706
6707         tctx = current->io_uring;
6708         tctx->cached_refs -= nr;
6709         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6710                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6711
6712                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6713                 refcount_add(refill, &current->usage);
6714                 tctx->cached_refs += refill;
6715         }
6716         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6717
6718         while (submitted < nr) {
6719                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6720                 struct io_kiocb *req;
6721
6722                 req = io_alloc_req(ctx);
6723                 if (unlikely(!req)) {
6724                         if (!submitted)
6725                                 submitted = -EAGAIN;
6726                         break;
6727                 }
6728                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6729                 if (unlikely(!sqe)) {
6730                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6731                         break;
6732                 }
6733                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6734                 submitted++;
6735                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6736                         break;
6737         }
6738
6739         if (unlikely(submitted != nr)) {
6740                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6741                 int unused = nr - ref_used;
6742
6743                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6744                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6745         }
6746
6747         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6748          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6749         io_commit_sqring(ctx);
6750
6751         return submitted;
6752 }
6753
6754 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6755 {
6756         return READ_ONCE(sqd->state);
6757 }
6758
6759 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6760 {
6761         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6762         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6763         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6764         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6765 }
6766
6767 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6768 {
6769         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6770         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6771         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6772 }
6773
6774 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6775 {
6776         unsigned int to_submit;
6777         int ret = 0;
6778
6779         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6780         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6781         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6782                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6783
6784         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6785                 unsigned nr_events = 0;
6786                 const struct cred *creds = NULL;
6787
6788                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6789                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6790
6791                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6792                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6793                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6794
6795                 /*
6796                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6797                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6798                  */
6799                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6800                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6801                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6802                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6803
6804                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6805                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6806                 if (creds)
6807                         revert_creds(creds);
6808         }
6809
6810         return ret;
6811 }
6812
6813 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6814 {
6815         struct io_ring_ctx *ctx;
6816         unsigned sq_thread_idle = 0;
6817
6818         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6819                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6820         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6821 }
6822
6823 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6824 {
6825         bool did_sig = false;
6826         struct ksignal ksig;
6827
6828         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6829             signal_pending(current)) {
6830                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6831                 if (signal_pending(current))
6832                         did_sig = get_signal(&ksig);
6833                 cond_resched();
6834                 mutex_lock(&sqd->lock);
6835         }
6836         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6837 }
6838
6839 static int io_sq_thread(void *data)
6840 {
6841         struct io_sq_data *sqd = data;
6842         struct io_ring_ctx *ctx;
6843         unsigned long timeout = 0;
6844         char buf[TASK_COMM_LEN];
6845         DEFINE_WAIT(wait);
6846
6847         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6848         set_task_comm(current, buf);
6849
6850         if (sqd->sq_cpu != -1)
6851                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6852         else
6853                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6854         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6855
6856         mutex_lock(&sqd->lock);
6857         while (1) {
6858                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
6859
6860                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6861                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6862                                 break;
6863                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6864                 }
6865
6866                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6867                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6868                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6869
6870                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6871                                 sqt_spin = true;
6872                 }
6873                 if (io_run_task_work())
6874                         sqt_spin = true;
6875
6876                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6877                         cond_resched();
6878                         if (sqt_spin)
6879                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6880                         continue;
6881                 }
6882
6883                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6884                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
6885                         bool needs_sched = true;
6886
6887                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6888                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6889
6890                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6891                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6892                                         needs_sched = false;
6893                                         break;
6894                                 }
6895                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6896                                         needs_sched = false;
6897                                         break;
6898                                 }
6899                         }
6900
6901                         if (needs_sched) {
6902                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6903                                 schedule();
6904                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6905                         }
6906                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6907                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6908                 }
6909
6910                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6911                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6912         }
6913
6914         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6915         sqd->thread = NULL;
6916         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6917                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6918         io_run_task_work();
6919         mutex_unlock(&sqd->lock);
6920
6921         complete(&sqd->exited);
6922         do_exit(0);
6923 }
6924
6925 struct io_wait_queue {
6926         struct wait_queue_entry wq;
6927         struct io_ring_ctx *ctx;
6928         unsigned to_wait;
6929         unsigned nr_timeouts;
6930 };
6931
6932 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6933 {
6934         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6935
6936         /*
6937          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6938          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6939          * regardless of event count.
6940          */
6941         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6942                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6943 }
6944
6945 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6946                             int wake_flags, void *key)
6947 {
6948         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6949                                                         wq);
6950
6951         /*
6952          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6953          * the task, and the next invocation will do it.
6954          */
6955         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6956                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6957         return -1;
6958 }
6959
6960 static int io_run_task_work_sig(void)
6961 {
6962         if (io_run_task_work())
6963                 return 1;
6964         if (!signal_pending(current))
6965                 return 0;
6966         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6967                 return -ERESTARTSYS;
6968         return -EINTR;
6969 }
6970
6971 /* when returns >0, the caller should retry */
6972 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6973                                           struct io_wait_queue *iowq,
6974                                           signed long *timeout)
6975 {
6976         int ret;
6977
6978         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6979         ret = io_run_task_work_sig();
6980         if (ret || io_should_wake(iowq))
6981                 return ret;
6982         /* let the caller flush overflows, retry */
6983         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
6984                 return 1;
6985
6986         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6987         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6988 }
6989
6990 /*
6991  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6992  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6993  */
6994 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6995                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6996                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6997 {
6998         struct io_wait_queue iowq = {
6999                 .wq = {
7000                         .private        = current,
7001                         .func           = io_wake_function,
7002                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7003                 },
7004                 .ctx            = ctx,
7005                 .to_wait        = min_events,
7006         };
7007         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7008         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7009         int ret;
7010
7011         do {
7012                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7013                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7014                         return 0;
7015                 if (!io_run_task_work())
7016                         break;
7017         } while (1);
7018
7019         if (sig) {
7020 #ifdef CONFIG_COMPAT
7021                 if (in_compat_syscall())
7022                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7023                                                       sigsz);
7024                 else
7025 #endif
7026                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7027
7028                 if (ret)
7029                         return ret;
7030         }
7031
7032         if (uts) {
7033                 struct timespec64 ts;
7034
7035                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7036                         return -EFAULT;
7037                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7038         }
7039
7040         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7041         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7042         do {
7043                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7044                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7045                         ret = -EBUSY;
7046                         break;
7047                 }
7048                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7049                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7050                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7051                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7052                 cond_resched();
7053         } while (ret > 0);
7054
7055         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7056
7057         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7058 }
7059
7060 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7061 {
7062         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7063
7064         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7065                 kfree(table[i]);
7066         kfree(table);
7067 }
7068
7069 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7070 {
7071         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7072         size_t init_size = size;
7073         void **table;
7074
7075         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7076         if (!table)
7077                 return NULL;
7078
7079         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7080                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7081
7082                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7083                 if (!table[i]) {
7084                         io_free_page_table(table, init_size);
7085                         return NULL;
7086                 }
7087                 size -= this_size;
7088         }
7089         return table;
7090 }
7091
7092 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7093 {
7094         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7095 }
7096
7097 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7098 {
7099         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7100 }
7101
7102 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7103 {
7104         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7105         kfree(ref_node);
7106 }
7107
7108 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7109                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7110 {
7111         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7112         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7113
7114         if (data_to_kill) {
7115                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7116
7117                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7118                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7119                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7120                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7121
7122                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7123                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7124                 ctx->rsrc_node = NULL;
7125         }
7126
7127         if (!ctx->rsrc_node) {
7128                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7129                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7130         }
7131 }
7132
7133 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7134 {
7135         if (ctx->rsrc_backup_node)
7136                 return 0;
7137         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7138         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7139 }
7140
7141 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7142 {
7143         int ret;
7144
7145         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7146         if (data->quiesce)
7147                 return -ENXIO;
7148
7149         data->quiesce = true;
7150         do {
7151                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7152                 if (ret)
7153                         break;
7154                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7155
7156                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7157                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7158                         break;
7159                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7160                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7161                 if (!ret)
7162                         break;
7163
7164                 atomic_inc(&data->refs);
7165                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7166                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7167                 reinit_completion(&data->done);
7168
7169                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7170                 ret = io_run_task_work_sig();
7171                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7172         } while (ret >= 0);
7173         data->quiesce = false;
7174
7175         return ret;
7176 }
7177
7178 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7179 {
7180         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7181         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7182
7183         return &data->tags[table_idx][off];
7184 }
7185
7186 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7187 {
7188         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7189
7190         if (data->tags)
7191                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7192         kfree(data);
7193 }
7194
7195 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7196                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7197                               struct io_rsrc_data **pdata)
7198 {
7199         struct io_rsrc_data *data;
7200         int ret = -ENOMEM;
7201         unsigned i;
7202
7203         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7204         if (!data)
7205                 return -ENOMEM;
7206         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7207         if (!data->tags) {
7208                 kfree(data);
7209                 return -ENOMEM;
7210         }
7211
7212         data->nr = nr;
7213         data->ctx = ctx;
7214         data->do_put = do_put;
7215         if (utags) {
7216                 ret = -EFAULT;
7217                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7218                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7219
7220                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7221                                            sizeof(*tag_slot)))
7222                                 goto fail;
7223                 }
7224         }
7225
7226         atomic_set(&data->refs, 1);
7227         init_completion(&data->done);
7228         *pdata = data;
7229         return 0;
7230 fail:
7231         io_rsrc_data_free(data);
7232         return ret;
7233 }
7234
7235 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7236 {
7237         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7238
7239         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7240         return !!table->files;
7241 }
7242
7243 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7244 {
7245         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7246
7247         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7248         table->files = NULL;
7249 }
7250
7251 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7252 {
7253 #if defined(CONFIG_UNIX)
7254         if (ctx->ring_sock) {
7255                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7256                 struct sk_buff *skb;
7257
7258                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7259                         kfree_skb(skb);
7260         }
7261 #else
7262         int i;
7263
7264         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7265                 struct file *file;
7266
7267                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7268                 if (file)
7269                         fput(file);
7270         }
7271 #endif
7272         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7273         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7274         ctx->file_data = NULL;
7275         ctx->nr_user_files = 0;
7276 }
7277
7278 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7279 {
7280         int ret;
7281
7282         if (!ctx->file_data)
7283                 return -ENXIO;
7284         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7285         if (!ret)
7286                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7287         return ret;
7288 }
7289
7290 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7291         __releases(&sqd->lock)
7292 {
7293         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7294
7295         /*
7296          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7297          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7298          */
7299         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7300         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7301                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7302         mutex_unlock(&sqd->lock);
7303 }
7304
7305 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7306         __acquires(&sqd->lock)
7307 {
7308         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7309
7310         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7311         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7312         mutex_lock(&sqd->lock);
7313         if (sqd->thread)
7314                 wake_up_process(sqd->thread);
7315 }
7316
7317 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7318 {
7319         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7320         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7321
7322         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7323         mutex_lock(&sqd->lock);
7324         if (sqd->thread)
7325                 wake_up_process(sqd->thread);
7326         mutex_unlock(&sqd->lock);
7327         wait_for_completion(&sqd->exited);
7328 }
7329
7330 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7331 {
7332         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7333                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7334
7335                 io_sq_thread_stop(sqd);
7336                 kfree(sqd);
7337         }
7338 }
7339
7340 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7341 {
7342         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7343
7344         if (sqd) {
7345                 io_sq_thread_park(sqd);
7346                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7347                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7348                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7349
7350                 io_put_sq_data(sqd);
7351                 ctx->sq_data = NULL;
7352         }
7353 }
7354
7355 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7356 {
7357         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7358         struct io_sq_data *sqd;
7359         struct fd f;
7360
7361         f = fdget(p->wq_fd);
7362         if (!f.file)
7363                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7364         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7365                 fdput(f);
7366                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7367         }
7368
7369         ctx_attach = f.file->private_data;
7370         sqd = ctx_attach->sq_data;
7371         if (!sqd) {
7372                 fdput(f);
7373                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7374         }
7375         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7376                 fdput(f);
7377                 return ERR_PTR(-EPERM);
7378         }
7379
7380         refcount_inc(&sqd->refs);
7381         fdput(f);
7382         return sqd;
7383 }
7384
7385 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7386                                          bool *attached)
7387 {
7388         struct io_sq_data *sqd;
7389
7390         *attached = false;
7391         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7392                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7393                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7394                         *attached = true;
7395                         return sqd;
7396                 }
7397                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7398                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7399                         return sqd;
7400         }
7401
7402         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7403         if (!sqd)
7404                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7405
7406         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7407         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7408         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7409         mutex_init(&sqd->lock);
7410         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7411         init_completion(&sqd->exited);
7412         return sqd;
7413 }
7414
7415 #if defined(CONFIG_UNIX)
7416 /*
7417  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7418  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7419  * loops in the file referencing.
7420  */
7421 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7422 {
7423         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7424         struct scm_fp_list *fpl;
7425         struct sk_buff *skb;
7426         int i, nr_files;
7427
7428         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7429         if (!fpl)
7430                 return -ENOMEM;
7431
7432         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7433         if (!skb) {
7434                 kfree(fpl);
7435                 return -ENOMEM;
7436         }
7437
7438         skb->sk = sk;
7439
7440         nr_files = 0;
7441         fpl->user = get_uid(current_user());
7442         for (i = 0; i < nr; i++) {
7443                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7444
7445                 if (!file)
7446                         continue;
7447                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7448                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7449                 nr_files++;
7450         }
7451
7452         if (nr_files) {
7453                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7454                 fpl->count = nr_files;
7455                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7456                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7457                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7458                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7459
7460                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7461                         fput(fpl->fp[i]);
7462         } else {
7463                 kfree_skb(skb);
7464                 kfree(fpl);
7465         }
7466
7467         return 0;
7468 }
7469
7470 /*
7471  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7472  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7473  * garbage collection to take care of this problem for us.
7474  */
7475 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7476 {
7477         unsigned left, total;
7478         int ret = 0;
7479
7480         total = 0;
7481         left = ctx->nr_user_files;
7482         while (left) {
7483                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7484
7485                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7486                 if (ret)
7487                         break;
7488                 left -= this_files;
7489                 total += this_files;
7490         }
7491
7492         if (!ret)
7493                 return 0;
7494
7495         while (total < ctx->nr_user_files) {
7496                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7497
7498                 if (file)
7499                         fput(file);
7500                 total++;
7501         }
7502
7503         return ret;
7504 }
7505 #else
7506 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7507 {
7508         return 0;
7509 }
7510 #endif
7511
7512 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7513 {
7514         struct file *file = prsrc->file;
7515 #if defined(CONFIG_UNIX)
7516         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7517         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7518         struct sk_buff *skb;
7519         int i;
7520
7521         __skb_queue_head_init(&list);
7522
7523         /*
7524          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7525          * remove this entry and rearrange the file array.
7526          */
7527         skb = skb_dequeue(head);
7528         while (skb) {
7529                 struct scm_fp_list *fp;
7530
7531                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7532                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7533                         int left;
7534
7535                         if (fp->fp[i] != file)
7536                                 continue;
7537
7538                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7539                         left = fp->count - 1 - i;
7540                         if (left) {
7541                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7542                                                 left * sizeof(struct file *));
7543                         }
7544                         fp->count--;
7545                         if (!fp->count) {
7546                                 kfree_skb(skb);
7547                                 skb = NULL;
7548                         } else {
7549                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7550                         }
7551                         fput(file);
7552                         file = NULL;
7553                         break;
7554                 }
7555
7556                 if (!file)
7557                         break;
7558
7559                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7560
7561                 skb = skb_dequeue(head);
7562         }
7563
7564         if (skb_peek(&list)) {
7565                 spin_lock_irq(&head->lock);
7566                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7567                         __skb_queue_tail(head, skb);
7568                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7569         }
7570 #else
7571         fput(file);
7572 #endif
7573 }
7574
7575 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7576 {
7577         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7578         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7579         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7580
7581         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7582                 list_del(&prsrc->list);
7583
7584                 if (prsrc->tag) {
7585                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7586
7587                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7588                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7589                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7590                         ctx->cq_extra++;
7591                         io_commit_cqring(ctx);
7592                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7593                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7594                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7595                 }
7596
7597                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7598                 kfree(prsrc);
7599         }
7600
7601         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7602         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7603                 complete(&rsrc_data->done);
7604 }
7605
7606 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7607 {
7608         struct io_ring_ctx *ctx;
7609         struct llist_node *node;
7610
7611         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7612         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7613
7614         while (node) {
7615                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7616                 struct llist_node *next = node->next;
7617
7618                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7619                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7620                 node = next;
7621         }
7622 }
7623
7624 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7625 {
7626         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7627         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7628         bool first_add = false;
7629
7630         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7631         node->done = true;
7632
7633         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7634                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7635                                             struct io_rsrc_node, node);
7636                 /* recycle ref nodes in order */
7637                 if (!node->done)
7638                         break;
7639                 list_del(&node->node);
7640                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7641         }
7642         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7643
7644         if (first_add)
7645                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7646 }
7647
7648 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7649 {
7650         struct io_rsrc_node *ref_node;
7651
7652         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7653         if (!ref_node)
7654                 return NULL;
7655
7656         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7657                             0, GFP_KERNEL)) {
7658                 kfree(ref_node);
7659                 return NULL;
7660         }
7661         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7662         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7663         ref_node->done = false;
7664         return ref_node;
7665 }
7666
7667 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7668                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7669 {
7670         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7671         struct file *file;
7672         int fd, ret;
7673         unsigned i;
7674
7675         if (ctx->file_data)
7676                 return -EBUSY;
7677         if (!nr_args)
7678                 return -EINVAL;
7679         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7680                 return -EMFILE;
7681         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7682         if (ret)
7683                 return ret;
7684         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7685                                  &ctx->file_data);
7686         if (ret)
7687                 return ret;
7688
7689         ret = -ENOMEM;
7690         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7691                 goto out_free;
7692
7693         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7694                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7695                         ret = -EFAULT;
7696                         goto out_fput;
7697                 }
7698                 /* allow sparse sets */
7699                 if (fd == -1) {
7700                         ret = -EINVAL;
7701                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7702                                 goto out_fput;
7703                         continue;
7704                 }
7705
7706                 file = fget(fd);
7707                 ret = -EBADF;
7708                 if (unlikely(!file))
7709                         goto out_fput;
7710
7711                 /*
7712                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7713                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7714                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7715                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7716                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7717                  */
7718                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7719                         fput(file);
7720                         goto out_fput;
7721                 }
7722                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7723         }
7724
7725         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7726         if (ret) {
7727                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7728                 return ret;
7729         }
7730
7731         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7732         return ret;
7733 out_fput:
7734         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7735                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7736                 if (file)
7737                         fput(file);
7738         }
7739         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7740         ctx->nr_user_files = 0;
7741 out_free:
7742         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7743         ctx->file_data = NULL;
7744         return ret;
7745 }
7746
7747 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7748                                 int index)
7749 {
7750 #if defined(CONFIG_UNIX)
7751         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7752         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7753         struct sk_buff *skb;
7754
7755         /*
7756          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7757          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7758          * and filling it in.
7759          */
7760         spin_lock_irq(&head->lock);
7761         skb = skb_peek(head);
7762         if (skb) {
7763                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7764
7765                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7766                         __skb_unlink(skb, head);
7767                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7768                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7769                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7770                         fpl->count++;
7771                         spin_lock_irq(&head->lock);
7772                         __skb_queue_head(head, skb);
7773                 } else {
7774                         skb = NULL;
7775                 }
7776         }
7777         spin_unlock_irq(&head->lock);
7778
7779         if (skb) {
7780                 fput(file);
7781                 return 0;
7782         }
7783
7784         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7785 #else
7786         return 0;
7787 #endif
7788 }
7789
7790 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7791                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7792 {
7793         struct io_rsrc_put *prsrc;
7794
7795         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7796         if (!prsrc)
7797                 return -ENOMEM;
7798
7799         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7800         prsrc->rsrc = rsrc;
7801         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7802         return 0;
7803 }
7804
7805 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7806                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7807                                  unsigned nr_args)
7808 {
7809         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7810         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7811         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7812         struct io_fixed_file *file_slot;
7813         struct file *file;
7814         int fd, i, err = 0;
7815         unsigned int done;
7816         bool needs_switch = false;
7817
7818         if (!ctx->file_data)
7819                 return -ENXIO;
7820         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7821                 return -EINVAL;
7822
7823         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7824                 u64 tag = 0;
7825
7826                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7827                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7828                         err = -EFAULT;
7829                         break;
7830                 }
7831                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7832                         err = -EINVAL;
7833                         break;
7834                 }
7835                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7836                         continue;
7837
7838                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7839                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7840
7841                 if (file_slot->file_ptr) {
7842                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7843                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7844                                                     ctx->rsrc_node, file);
7845                         if (err)
7846                                 break;
7847                         file_slot->file_ptr = 0;
7848                         needs_switch = true;
7849                 }
7850                 if (fd != -1) {
7851                         file = fget(fd);
7852                         if (!file) {
7853                                 err = -EBADF;
7854                                 break;
7855                         }
7856                         /*
7857                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7858                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7859                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7860                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7861                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7862                          * support regular read/write anyway.
7863                          */
7864                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7865                                 fput(file);
7866                                 err = -EBADF;
7867                                 break;
7868                         }
7869                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7870                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7871                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7872                         if (err) {
7873                                 file_slot->file_ptr = 0;
7874                                 fput(file);
7875                                 break;
7876                         }
7877                 }
7878         }
7879
7880         if (needs_switch)
7881                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7882         return done ? done : err;
7883 }
7884
7885 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7886 {
7887         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7888
7889         req = io_put_req_find_next(req);
7890         return req ? &req->work : NULL;
7891 }
7892
7893 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7894                                         struct task_struct *task)
7895 {
7896         struct io_wq_hash *hash;
7897         struct io_wq_data data;
7898         unsigned int concurrency;
7899
7900         hash = ctx->hash_map;
7901         if (!hash) {
7902                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7903                 if (!hash)
7904                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7905                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7906                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7907                 ctx->hash_map = hash;
7908         }
7909
7910         data.hash = hash;
7911         data.task = task;
7912         data.free_work = io_free_work;
7913         data.do_work = io_wq_submit_work;
7914
7915         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7916         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7917
7918         return io_wq_create(concurrency, &data);
7919 }
7920
7921 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7922                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7923 {
7924         struct io_uring_task *tctx;
7925         int ret;
7926
7927         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7928         if (unlikely(!tctx))
7929                 return -ENOMEM;
7930
7931         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7932         if (unlikely(ret)) {
7933                 kfree(tctx);
7934                 return ret;
7935         }
7936
7937         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7938         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7939                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7940                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7941                 kfree(tctx);
7942                 return ret;
7943         }
7944
7945         xa_init(&tctx->xa);
7946         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7947         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7948         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7949         task->io_uring = tctx;
7950         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7951         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7952         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7953         return 0;
7954 }
7955
7956 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7957 {
7958         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7959
7960         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7961         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7962         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7963
7964         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7965         kfree(tctx);
7966         tsk->io_uring = NULL;
7967 }
7968
7969 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7970                                 struct io_uring_params *p)
7971 {
7972         int ret;
7973
7974         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7975         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7976                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7977                 struct fd f;
7978
7979                 f = fdget(p->wq_fd);
7980                 if (!f.file)
7981                         return -ENXIO;
7982                 fdput(f);
7983                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7984                         return -EINVAL;
7985         }
7986         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7987                 struct task_struct *tsk;
7988                 struct io_sq_data *sqd;
7989                 bool attached;
7990
7991                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7992                 if (IS_ERR(sqd)) {
7993                         ret = PTR_ERR(sqd);
7994                         goto err;
7995                 }
7996
7997                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7998                 ctx->sq_data = sqd;
7999                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8000                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8001                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8002
8003                 io_sq_thread_park(sqd);
8004                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8005                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8006                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8007                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8008                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8009
8010                 if (ret < 0)
8011                         goto err;
8012                 if (attached)
8013                         return 0;
8014
8015                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8016                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8017
8018                         ret = -EINVAL;
8019                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8020                                 goto err_sqpoll;
8021                         sqd->sq_cpu = cpu;
8022                 } else {
8023                         sqd->sq_cpu = -1;
8024                 }
8025
8026                 sqd->task_pid = current->pid;
8027                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8028                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8029                 if (IS_ERR(tsk)) {
8030                         ret = PTR_ERR(tsk);
8031                         goto err_sqpoll;
8032                 }
8033
8034                 sqd->thread = tsk;
8035                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8036                 wake_up_new_task(tsk);
8037                 if (ret)
8038                         goto err;
8039         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8040                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8041                 ret = -EINVAL;
8042                 goto err;
8043         }
8044
8045         return 0;
8046 err_sqpoll:
8047         complete(&ctx->sq_data->exited);
8048 err:
8049         io_sq_thread_finish(ctx);
8050         return ret;
8051 }
8052
8053 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8054                                       unsigned long nr_pages)
8055 {
8056         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8057 }
8058
8059 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8060                                    unsigned long nr_pages)
8061 {
8062         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8063
8064         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8065         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8066
8067         do {
8068                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8069                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8070                 if (new_pages > page_limit)
8071                         return -ENOMEM;
8072         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8073                                         new_pages) != cur_pages);
8074
8075         return 0;
8076 }
8077
8078 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8079 {
8080         if (ctx->user)
8081                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8082
8083         if (ctx->mm_account)
8084                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8085 }
8086
8087 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8088 {
8089         int ret;
8090
8091         if (ctx->user) {
8092                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8093                 if (ret)
8094                         return ret;
8095         }
8096
8097         if (ctx->mm_account)
8098                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8099
8100         return 0;
8101 }
8102
8103 static void io_mem_free(void *ptr)
8104 {
8105         struct page *page;
8106
8107         if (!ptr)
8108                 return;
8109
8110         page = virt_to_head_page(ptr);
8111         if (put_page_testzero(page))
8112                 free_compound_page(page);
8113 }
8114
8115 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8116 {
8117         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8118                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8119
8120         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8121 }
8122
8123 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8124                                 size_t *sq_offset)
8125 {
8126         struct io_rings *rings;
8127         size_t off, sq_array_size;
8128
8129         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8130         if (off == SIZE_MAX)
8131                 return SIZE_MAX;
8132
8133 #ifdef CONFIG_SMP
8134         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8135         if (off == 0)
8136                 return SIZE_MAX;
8137 #endif
8138
8139         if (sq_offset)
8140                 *sq_offset = off;
8141
8142         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8143         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8144                 return SIZE_MAX;
8145
8146         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8147                 return SIZE_MAX;
8148
8149         return off;
8150 }
8151
8152 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8153 {
8154         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8155         unsigned int i;
8156
8157         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8158                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8159                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8160                 if (imu->acct_pages)
8161                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8162                 kvfree(imu);
8163         }
8164         *slot = NULL;
8165 }
8166
8167 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8168 {
8169         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8170         prsrc->buf = NULL;
8171 }
8172
8173 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8174 {
8175         unsigned int i;
8176
8177         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8178                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8179         kfree(ctx->user_bufs);
8180         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8181         ctx->user_bufs = NULL;
8182         ctx->buf_data = NULL;
8183         ctx->nr_user_bufs = 0;
8184 }
8185
8186 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8187 {
8188         int ret;
8189
8190         if (!ctx->buf_data)
8191                 return -ENXIO;
8192
8193         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8194         if (!ret)
8195                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8196         return ret;
8197 }
8198
8199 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8200                        void __user *arg, unsigned index)
8201 {
8202         struct iovec __user *src;
8203
8204 #ifdef CONFIG_COMPAT
8205         if (ctx->compat) {
8206                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8207                 struct compat_iovec ciov;
8208
8209                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8210                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8211                         return -EFAULT;
8212
8213                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8214                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8215                 return 0;
8216         }
8217 #endif
8218         src = (struct iovec __user *) arg;
8219         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8220                 return -EFAULT;
8221         return 0;
8222 }
8223
8224 /*
8225  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8226  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8227  * match that one.
8228  *
8229  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8230  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8231  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8232  */
8233 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8234                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8235 {
8236         int i, j;
8237
8238         /* check current page array */
8239         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8240                 if (!PageCompound(pages[i]))
8241                         continue;
8242                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8243                         return true;
8244         }
8245
8246         /* check previously registered pages */
8247         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8248                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8249
8250                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8251                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8252                                 continue;
8253                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8254                                 return true;
8255                 }
8256         }
8257
8258         return false;
8259 }
8260
8261 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8262                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8263                                  struct page **last_hpage)
8264 {
8265         int i, ret;
8266
8267         imu->acct_pages = 0;
8268         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8269                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8270                         imu->acct_pages++;
8271                 } else {
8272                         struct page *hpage;
8273
8274                         hpage = compound_head(pages[i]);
8275                         if (hpage == *last_hpage)
8276                                 continue;
8277                         *last_hpage = hpage;
8278                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8279                                 continue;
8280                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8281                 }
8282         }
8283
8284         if (!imu->acct_pages)
8285                 return 0;
8286
8287         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8288         if (ret)
8289                 imu->acct_pages = 0;
8290         return ret;
8291 }
8292
8293 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8294                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8295                                   struct page **last_hpage)
8296 {
8297         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8298         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8299         struct page **pages = NULL;
8300         unsigned long off, start, end, ubuf;
8301         size_t size;
8302         int ret, pret, nr_pages, i;
8303
8304         if (!iov->iov_base) {
8305                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8306                 return 0;
8307         }
8308
8309         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8310         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8311         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8312         nr_pages = end - start;
8313
8314         *pimu = NULL;
8315         ret = -ENOMEM;
8316
8317         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8318         if (!pages)
8319                 goto done;
8320
8321         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8322                               GFP_KERNEL);
8323         if (!vmas)
8324                 goto done;
8325
8326         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8327         if (!imu)
8328                 goto done;
8329
8330         ret = 0;
8331         mmap_read_lock(current->mm);
8332         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8333                               pages, vmas);
8334         if (pret == nr_pages) {
8335                 /* don't support file backed memory */
8336                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8337                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8338
8339                         if (vma_is_shmem(vma))
8340                                 continue;
8341                         if (vma->vm_file &&
8342                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8343                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8344                                 break;
8345                         }
8346                 }
8347         } else {
8348                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8349         }
8350         mmap_read_unlock(current->mm);
8351         if (ret) {
8352                 /*
8353                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8354                  * release any pages we did get
8355                  */
8356                 if (pret > 0)
8357                         unpin_user_pages(pages, pret);
8358                 goto done;
8359         }
8360
8361         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8362         if (ret) {
8363                 unpin_user_pages(pages, pret);
8364                 goto done;
8365         }
8366
8367         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8368         size = iov->iov_len;
8369         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8370                 size_t vec_len;
8371
8372                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8373                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8374                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8375                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8376                 off = 0;
8377                 size -= vec_len;
8378         }
8379         /* store original address for later verification */
8380         imu->ubuf = ubuf;
8381         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8382         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8383         *pimu = imu;
8384         ret = 0;
8385 done:
8386         if (ret)
8387                 kvfree(imu);
8388         kvfree(pages);
8389         kvfree(vmas);
8390         return ret;
8391 }
8392
8393 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8394 {
8395         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8396         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8397 }
8398
8399 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8400 {
8401         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8402
8403         /*
8404          * Don't impose further limits on the size and buffer
8405          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8406          * submitted if they are wrong.
8407          */
8408         if (!iov->iov_base)
8409                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8410         if (!iov->iov_len)
8411                 return -EFAULT;
8412
8413         /* arbitrary limit, but we need something */
8414         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8415                 return -EFAULT;
8416
8417         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8418                 return -EOVERFLOW;
8419
8420         return 0;
8421 }
8422
8423 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8424                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8425 {
8426         struct page *last_hpage = NULL;
8427         struct io_rsrc_data *data;
8428         int i, ret;
8429         struct iovec iov;
8430
8431         if (ctx->user_bufs)
8432                 return -EBUSY;
8433         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8434                 return -EINVAL;
8435         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8436         if (ret)
8437                 return ret;
8438         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8439         if (ret)
8440                 return ret;
8441         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8442         if (ret) {
8443                 io_rsrc_data_free(data);
8444                 return ret;
8445         }
8446
8447         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8448                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8449                 if (ret)
8450                         break;
8451                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8452                 if (ret)
8453                         break;
8454                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8455                         ret = -EINVAL;
8456                         break;
8457                 }
8458
8459                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8460                                              &last_hpage);
8461                 if (ret)
8462                         break;
8463         }
8464
8465         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8466
8467         ctx->buf_data = data;
8468         if (ret)
8469                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8470         else
8471                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8472         return ret;
8473 }
8474
8475 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8476                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8477                                    unsigned int nr_args)
8478 {
8479         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8480         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8481         struct page *last_hpage = NULL;
8482         bool needs_switch = false;
8483         __u32 done;
8484         int i, err;
8485
8486         if (!ctx->buf_data)
8487                 return -ENXIO;
8488         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8489                 return -EINVAL;
8490
8491         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8492                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8493                 int offset = up->offset + done;
8494                 u64 tag = 0;
8495
8496                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8497                 if (err)
8498                         break;
8499                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8500                         err = -EFAULT;
8501                         break;
8502                 }
8503                 err = io_buffer_validate(&iov);
8504                 if (err)
8505                         break;
8506                 if (!iov.iov_base && tag) {
8507                         err = -EINVAL;
8508                         break;
8509                 }
8510                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8511                 if (err)
8512                         break;
8513
8514                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8515                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8516                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8517                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8518                         if (unlikely(err)) {
8519                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8520                                 break;
8521                         }
8522                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8523                         needs_switch = true;
8524                 }
8525
8526                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8527                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8528         }
8529
8530         if (needs_switch)
8531                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8532         return done ? done : err;
8533 }
8534
8535 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8536 {
8537         __s32 __user *fds = arg;
8538         int fd;
8539
8540         if (ctx->cq_ev_fd)
8541                 return -EBUSY;
8542
8543         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8544                 return -EFAULT;
8545
8546         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8547         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8548                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8549
8550                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8551                 return ret;
8552         }
8553
8554         return 0;
8555 }
8556
8557 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8558 {
8559         if (ctx->cq_ev_fd) {
8560                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8561                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8562                 return 0;
8563         }
8564
8565         return -ENXIO;
8566 }
8567
8568 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8569 {
8570         struct io_buffer *buf;
8571         unsigned long index;
8572
8573         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8574                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8575 }
8576
8577 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8578 {
8579         struct io_kiocb *req, *nxt;
8580
8581         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8582                 if (tsk && req->task != tsk)
8583                         continue;
8584                 list_del(&req->compl.list);
8585                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8586         }
8587 }
8588
8589 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8590 {
8591         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8592         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8593
8594         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8595
8596         if (submit_state->free_reqs) {
8597                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8598                                      submit_state->reqs);
8599                 submit_state->free_reqs = 0;
8600         }
8601
8602         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8603         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8604         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8605 }
8606
8607 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8608 {
8609         if (!data)
8610                 return false;
8611         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8612                 wait_for_completion(&data->done);
8613         return true;
8614 }
8615
8616 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8617 {
8618         io_sq_thread_finish(ctx);
8619
8620         if (ctx->mm_account) {
8621                 mmdrop(ctx->mm_account);
8622                 ctx->mm_account = NULL;
8623         }
8624
8625         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8626         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8627                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8628         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8629                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8630         if (ctx->rings)
8631                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8632         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8633         io_eventfd_unregister(ctx);
8634         io_destroy_buffers(ctx);
8635         if (ctx->sq_creds)
8636                 put_cred(ctx->sq_creds);
8637
8638         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8639         if (ctx->rsrc_node)
8640                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8641         if (ctx->rsrc_backup_node)
8642                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8643         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8644
8645         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8646         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8647
8648 #if defined(CONFIG_UNIX)
8649         if (ctx->ring_sock) {
8650                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8651                 sock_release(ctx->ring_sock);
8652         }
8653 #endif
8654
8655         io_mem_free(ctx->rings);
8656         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8657
8658         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8659         free_uid(ctx->user);
8660         io_req_caches_free(ctx);
8661         if (ctx->hash_map)
8662                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8663         kfree(ctx->cancel_hash);
8664         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8665         kfree(ctx);
8666 }
8667
8668 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8669 {
8670         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8671         __poll_t mask = 0;
8672
8673         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8674         /*
8675          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8676          * io_commit_cqring
8677          */
8678         smp_rmb();
8679         if (!io_sqring_full(ctx))
8680                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8681
8682         /*
8683          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8684          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8685          *      CPU0                    CPU1
8686          *      ----                    ----
8687          * lock(&ctx->uring_lock);
8688          *                              lock(&ep->mtx);
8689          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8690          * lock(&ep->mtx);
8691          *
8692          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8693          * pushs them to do the flush.
8694          */
8695         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8696                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8697
8698         return mask;
8699 }
8700
8701 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8702 {
8703         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8704
8705         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8706 }
8707
8708 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8709 {
8710         const struct cred *creds;
8711
8712         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8713         if (creds) {
8714                 put_cred(creds);
8715                 return 0;
8716         }
8717
8718         return -EINVAL;
8719 }
8720
8721 struct io_tctx_exit {
8722         struct callback_head            task_work;
8723         struct completion               completion;
8724         struct io_ring_ctx              *ctx;
8725 };
8726
8727 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8728 {
8729         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8730         struct io_tctx_exit *work;
8731
8732         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8733         /*
8734          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8735          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8736          */
8737         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8738                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8739         complete(&work->completion);
8740 }
8741
8742 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8743 {
8744         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8745
8746         return req->ctx == data;
8747 }
8748
8749 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8750 {
8751         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8752         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8753         struct io_tctx_exit exit;
8754         struct io_tctx_node *node;
8755         int ret;
8756
8757         /*
8758          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8759          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8760          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8761          * as nobody else will be looking for them.
8762          */
8763         do {
8764                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8765                 if (ctx->sq_data) {
8766                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8767                         struct task_struct *tsk;
8768
8769                         io_sq_thread_park(sqd);
8770                         tsk = sqd->thread;
8771                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8772                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8773                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8774                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8775                 }
8776
8777                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8778         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8779
8780         init_completion(&exit.completion);
8781         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8782         exit.ctx = ctx;
8783         /*
8784          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8785          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8786          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
8787          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8788          */
8789         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8790         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8791                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8792
8793                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8794                                         ctx_node);
8795                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8796                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8797                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8798                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8799                         continue;
8800                 wake_up_process(node->task);
8801
8802                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8803                 wait_for_completion(&exit.completion);
8804                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8805         }
8806         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8807         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8808         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8809
8810         io_ring_ctx_free(ctx);
8811 }
8812
8813 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8814 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8815                              bool cancel_all)
8816 {
8817         struct io_kiocb *req, *tmp;
8818         int canceled = 0;
8819
8820         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8821         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8822                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8823                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8824                         canceled++;
8825                 }
8826         }
8827         if (canceled != 0)
8828                 io_commit_cqring(ctx);
8829         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8830         if (canceled != 0)
8831                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8832         return canceled != 0;
8833 }
8834
8835 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8836 {
8837         unsigned long index;
8838         struct creds *creds;
8839
8840         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8841         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8842         if (ctx->rings)
8843                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8844         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8845                 io_unregister_personality(ctx, index);
8846         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8847
8848         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8849         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8850
8851         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8852         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8853
8854         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8855         /*
8856          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8857          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8858          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8859          * over using system_wq.
8860          */
8861         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8862 }
8863
8864 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8865 {
8866         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8867
8868         file->private_data = NULL;
8869         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8870         return 0;
8871 }
8872
8873 struct io_task_cancel {
8874         struct task_struct *task;
8875         bool all;
8876 };
8877
8878 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8879 {
8880         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8881         struct io_task_cancel *cancel = data;
8882         bool ret;
8883
8884         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8885                 unsigned long flags;
8886                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8887
8888                 /* protect against races with linked timeouts */
8889                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8890                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8891                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8892         } else {
8893                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8894         }
8895         return ret;
8896 }
8897
8898 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8899                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8900 {
8901         struct io_defer_entry *de;
8902         LIST_HEAD(list);
8903
8904         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8905         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8906                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8907                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8908                         break;
8909                 }
8910         }
8911         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8912         if (list_empty(&list))
8913                 return false;
8914
8915         while (!list_empty(&list)) {
8916                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8917                 list_del_init(&de->list);
8918                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8919                 kfree(de);
8920         }
8921         return true;
8922 }
8923
8924 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8925 {
8926         struct io_tctx_node *node;
8927         enum io_wq_cancel cret;
8928         bool ret = false;
8929
8930         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8931         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8932                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8933
8934                 /*
8935                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8936                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8937                  */
8938                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8939                         continue;
8940                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8941                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8942         }
8943         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8944
8945         return ret;
8946 }
8947
8948 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8949                                          struct task_struct *task,
8950                                          bool cancel_all)
8951 {
8952         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8953         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8954
8955         while (1) {
8956                 enum io_wq_cancel cret;
8957                 bool ret = false;
8958
8959                 if (!task) {
8960                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8961                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8962                         /*
8963                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8964                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8965                          */
8966                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8967                                                &cancel, true);
8968                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8969                 }
8970
8971                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8972                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8973                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8974                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8975                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8976                                 ret = true;
8977                         }
8978                 }
8979
8980                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8981                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
8982                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
8983                 if (task)
8984                         ret |= io_run_task_work();
8985                 if (!ret)
8986                         break;
8987                 cond_resched();
8988         }
8989 }
8990
8991 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
8992 {
8993         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8994         struct io_tctx_node *node;
8995         int ret;
8996
8997         if (unlikely(!tctx)) {
8998                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8999                 if (unlikely(ret))
9000                         return ret;
9001                 tctx = current->io_uring;
9002         }
9003         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9004                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9005                 if (!node)
9006                         return -ENOMEM;
9007                 node->ctx = ctx;
9008                 node->task = current;
9009
9010                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9011                                         node, GFP_KERNEL));
9012                 if (ret) {
9013                         kfree(node);
9014                         return ret;
9015                 }
9016
9017                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9018                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9019                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9020         }
9021         tctx->last = ctx;
9022         return 0;
9023 }
9024
9025 /*
9026  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9027  */
9028 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9029 {
9030         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9031
9032         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9033                 return 0;
9034         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9035 }
9036
9037 /*
9038  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9039  */
9040 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9041 {
9042         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9043         struct io_tctx_node *node;
9044
9045         if (!tctx)
9046                 return;
9047         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9048         if (!node)
9049                 return;
9050
9051         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9052         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9053
9054         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9055         list_del(&node->ctx_node);
9056         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9057
9058         if (tctx->last == node->ctx)
9059                 tctx->last = NULL;
9060         kfree(node);
9061 }
9062
9063 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9064 {
9065         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9066         struct io_tctx_node *node;
9067         unsigned long index;
9068
9069         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9070                 io_uring_del_tctx_node(index);
9071         if (wq) {
9072                 /*
9073                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9074                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9075                  */
9076                 tctx->io_wq = NULL;
9077                 io_wq_put_and_exit(wq);
9078         }
9079 }
9080
9081 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9082 {
9083         if (tracked)
9084                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9085         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9086 }
9087
9088 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9089 {
9090         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9091         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9092
9093         tctx->cached_refs = 0;
9094         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9095         put_task_struct_many(task, refs);
9096 }
9097
9098 /*
9099  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9100  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9101  */
9102 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9103 {
9104         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9105         struct io_ring_ctx *ctx;
9106         s64 inflight;
9107         DEFINE_WAIT(wait);
9108
9109         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9110
9111         if (!current->io_uring)
9112                 return;
9113         if (tctx->io_wq)
9114                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9115
9116         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9117         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9118         do {
9119                 /* read completions before cancelations */
9120                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9121                 if (!inflight)
9122                         break;
9123
9124                 if (!sqd) {
9125                         struct io_tctx_node *node;
9126                         unsigned long index;
9127
9128                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9129                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9130                                 if (node->ctx->sq_data)
9131                                         continue;
9132                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9133                                                              cancel_all);
9134                         }
9135                 } else {
9136                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9137                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9138                                                              cancel_all);
9139                 }
9140
9141                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9142                 /*
9143                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9144                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9145                  * prepare_to_wait().
9146                  */
9147                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9148                         schedule();
9149                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9150         } while (1);
9151         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9152
9153         io_uring_clean_tctx(tctx);
9154         if (cancel_all) {
9155                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9156                 __io_uring_free(current);
9157         }
9158 }
9159
9160 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9161 {
9162         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9163 }
9164
9165 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9166                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9167 {
9168         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9169         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9170         struct page *page;
9171         void *ptr;
9172
9173         switch (offset) {
9174         case IORING_OFF_SQ_RING:
9175         case IORING_OFF_CQ_RING:
9176                 ptr = ctx->rings;
9177                 break;
9178         case IORING_OFF_SQES:
9179                 ptr = ctx->sq_sqes;
9180                 break;
9181         default:
9182                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9183         }
9184
9185         page = virt_to_head_page(ptr);
9186         if (sz > page_size(page))
9187                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9188
9189         return ptr;
9190 }
9191
9192 #ifdef CONFIG_MMU
9193
9194 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9195 {
9196         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9197         unsigned long pfn;
9198         void *ptr;
9199
9200         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9201         if (IS_ERR(ptr))
9202                 return PTR_ERR(ptr);
9203
9204         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9205         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9206 }
9207
9208 #else /* !CONFIG_MMU */
9209
9210 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9211 {
9212         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9213 }
9214
9215 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9216 {
9217         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9218 }
9219
9220 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9221         unsigned long addr, unsigned long len,
9222         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9223 {
9224         void *ptr;
9225
9226         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9227         if (IS_ERR(ptr))
9228                 return PTR_ERR(ptr);
9229
9230         return (unsigned long) ptr;
9231 }
9232
9233 #endif /* !CONFIG_MMU */
9234
9235 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9236 {
9237         DEFINE_WAIT(wait);
9238
9239         do {
9240                 if (!io_sqring_full(ctx))
9241                         break;
9242                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9243
9244                 if (!io_sqring_full(ctx))
9245                         break;
9246                 schedule();
9247         } while (!signal_pending(current));
9248
9249         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9250         return 0;
9251 }
9252
9253 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9254                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9255                           const sigset_t __user **sig)
9256 {
9257         struct io_uring_getevents_arg arg;
9258
9259         /*
9260          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9261          * is just a pointer to the sigset_t.
9262          */
9263         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9264                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9265                 *ts = NULL;
9266                 return 0;
9267         }
9268
9269         /*
9270          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9271          * timespec and sigset_t pointers if good.
9272          */
9273         if (*argsz != sizeof(arg))
9274                 return -EINVAL;
9275         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9276                 return -EFAULT;
9277         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9278         *argsz = arg.sigmask_sz;
9279         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9280         return 0;
9281 }
9282
9283 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9284                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9285                 size_t, argsz)
9286 {
9287         struct io_ring_ctx *ctx;
9288         int submitted = 0;
9289         struct fd f;
9290         long ret;
9291
9292         io_run_task_work();
9293
9294         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9295                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9296                 return -EINVAL;
9297
9298         f = fdget(fd);
9299         if (unlikely(!f.file))
9300                 return -EBADF;
9301
9302         ret = -EOPNOTSUPP;
9303         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9304                 goto out_fput;
9305
9306         ret = -ENXIO;
9307         ctx = f.file->private_data;
9308         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9309                 goto out_fput;
9310
9311         ret = -EBADFD;
9312         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9313                 goto out;
9314
9315         /*
9316          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9317          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9318          * we were asked to.
9319          */
9320         ret = 0;
9321         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9322                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9323
9324                 ret = -EOWNERDEAD;
9325                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL))
9326                         goto out;
9327                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9328                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9329                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9330                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9331                         if (ret)
9332                                 goto out;
9333                 }
9334                 submitted = to_submit;
9335         } else if (to_submit) {
9336                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9337                 if (unlikely(ret))
9338                         goto out;
9339                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9340                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9341                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9342
9343                 if (submitted != to_submit)
9344                         goto out;
9345         }
9346         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9347                 const sigset_t __user *sig;
9348                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9349
9350                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9351                 if (unlikely(ret))
9352                         goto out;
9353
9354                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9355
9356                 /*
9357                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9358                  * space applications don't need to do io completion events
9359                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9360                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9361                  */
9362                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9363                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9364                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9365                 } else {
9366                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9367                 }
9368         }
9369
9370 out:
9371         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9372 out_fput:
9373         fdput(f);
9374         return submitted ? submitted : ret;
9375 }
9376
9377 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9378 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9379                 const struct cred *cred)
9380 {
9381         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9382         struct group_info *gi;
9383         kernel_cap_t cap;
9384         unsigned __capi;
9385         int g;
9386
9387         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9388         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9389         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9390         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9391         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9392         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9393         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9394         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9395         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9396         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9397         gi = cred->group_info;
9398         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9399                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9400                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9401         }
9402         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9403         cap = cred->cap_effective;
9404         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9405                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9406         seq_putc(m, '\n');
9407         return 0;
9408 }
9409
9410 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9411 {
9412         struct io_sq_data *sq = NULL;
9413         bool has_lock;
9414         int i;
9415
9416         /*
9417          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9418          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9419          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9420          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9421          */
9422         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9423
9424         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9425                 sq = ctx->sq_data;
9426                 if (!sq->thread)
9427                         sq = NULL;
9428         }
9429
9430         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9431         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9432         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9433         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9434                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9435
9436                 if (f)
9437                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9438                 else
9439                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9440         }
9441         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9442         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9443                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9444                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9445
9446                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9447         }
9448         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9449                 unsigned long index;
9450                 const struct cred *cred;
9451
9452                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9453                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9454                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9455         }
9456         seq_printf(m, "PollList:\n");
9457         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9458         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9459                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9460                 struct io_kiocb *req;
9461
9462                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9463                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9464                                         req->task->task_works != NULL);
9465         }
9466         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9467         if (has_lock)
9468                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9469 }
9470
9471 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9472 {
9473         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9474
9475         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9476                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9477                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9478         }
9479 }
9480 #endif
9481
9482 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9483         .release        = io_uring_release,
9484         .mmap           = io_uring_mmap,
9485 #ifndef CONFIG_MMU
9486         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9487         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9488 #endif
9489         .poll           = io_uring_poll,
9490         .fasync         = io_uring_fasync,
9491 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9492         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9493 #endif
9494 };
9495
9496 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9497                                   struct io_uring_params *p)
9498 {
9499         struct io_rings *rings;
9500         size_t size, sq_array_offset;
9501
9502         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9503         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9504         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9505
9506         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9507         if (size == SIZE_MAX)
9508                 return -EOVERFLOW;
9509
9510         rings = io_mem_alloc(size);
9511         if (!rings)
9512                 return -ENOMEM;
9513
9514         ctx->rings = rings;
9515         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9516         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9517         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9518         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9519         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9520
9521         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9522         if (size == SIZE_MAX) {
9523                 io_mem_free(ctx->rings);
9524                 ctx->rings = NULL;
9525                 return -EOVERFLOW;
9526         }
9527
9528         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9529         if (!ctx->sq_sqes) {
9530                 io_mem_free(ctx->rings);
9531                 ctx->rings = NULL;
9532                 return -ENOMEM;
9533         }
9534
9535         return 0;
9536 }
9537
9538 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9539 {
9540         int ret, fd;
9541
9542         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9543         if (fd < 0)
9544                 return fd;
9545
9546         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9547         if (ret) {
9548                 put_unused_fd(fd);
9549                 return ret;
9550         }
9551         fd_install(fd, file);
9552         return fd;
9553 }
9554
9555 /*
9556  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9557  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9558  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9559  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9560  */
9561 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9562 {
9563         struct file *file;
9564 #if defined(CONFIG_UNIX)
9565         int ret;
9566
9567         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9568                                 &ctx->ring_sock);
9569         if (ret)
9570                 return ERR_PTR(ret);
9571 #endif
9572
9573         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9574                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9575 #if defined(CONFIG_UNIX)
9576         if (IS_ERR(file)) {
9577                 sock_release(ctx->ring_sock);
9578                 ctx->ring_sock = NULL;
9579         } else {
9580                 ctx->ring_sock->file = file;
9581         }
9582 #endif
9583         return file;
9584 }
9585
9586 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9587                            struct io_uring_params __user *params)
9588 {
9589         struct io_ring_ctx *ctx;
9590         struct file *file;
9591         int ret;
9592
9593         if (!entries)
9594                 return -EINVAL;
9595         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9596                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9597                         return -EINVAL;
9598                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9599         }
9600
9601         /*
9602          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9603          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9604          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9605          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9606          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9607          * of CQ ring entries manually.
9608          */
9609         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9610         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9611                 /*
9612                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9613                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9614                  * any cq vs sq ring sizing.
9615                  */
9616                 if (!p->cq_entries)
9617                         return -EINVAL;
9618                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9619                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9620                                 return -EINVAL;
9621                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9622                 }
9623                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9624                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9625                         return -EINVAL;
9626         } else {
9627                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9628         }
9629
9630         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9631         if (!ctx)
9632                 return -ENOMEM;
9633         ctx->compat = in_compat_syscall();
9634         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9635                 ctx->user = get_uid(current_user());
9636
9637         /*
9638          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9639          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9640          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9641          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9642          */
9643         mmgrab(current->mm);
9644         ctx->mm_account = current->mm;
9645
9646         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9647         if (ret)
9648                 goto err;
9649
9650         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9651         if (ret)
9652                 goto err;
9653         /* always set a rsrc node */
9654         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9655         if (ret)
9656                 goto err;
9657         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9658
9659         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9660         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9661         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9662         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9663         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9664         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9665         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9666         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9667
9668         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9669         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9670         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9671         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9672         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9673         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9674         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9675         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9676
9677         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9678                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9679                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9680                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9681                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9682                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9683
9684         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9685                 ret = -EFAULT;
9686                 goto err;
9687         }
9688
9689         file = io_uring_get_file(ctx);
9690         if (IS_ERR(file)) {
9691                 ret = PTR_ERR(file);
9692                 goto err;
9693         }
9694
9695         /*
9696          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9697          * having closed it before we finish setup
9698          */
9699         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9700         if (ret < 0) {
9701                 /* fput will clean it up */
9702                 fput(file);
9703                 return ret;
9704         }
9705
9706         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9707         return ret;
9708 err:
9709         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9710         return ret;
9711 }
9712
9713 /*
9714  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9715  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9716  * params structure passed in.
9717  */
9718 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9719 {
9720         struct io_uring_params p;
9721         int i;
9722
9723         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9724                 return -EFAULT;
9725         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9726                 if (p.resv[i])
9727                         return -EINVAL;
9728         }
9729
9730         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9731                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9732                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9733                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9734                 return -EINVAL;
9735
9736         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9737 }
9738
9739 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9740                 struct io_uring_params __user *, params)
9741 {
9742         return io_uring_setup(entries, params);
9743 }
9744
9745 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9746 {
9747         struct io_uring_probe *p;
9748         size_t size;
9749         int i, ret;
9750
9751         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9752         if (size == SIZE_MAX)
9753                 return -EOVERFLOW;
9754         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9755         if (!p)
9756                 return -ENOMEM;
9757
9758         ret = -EFAULT;
9759         if (copy_from_user(p, arg, size))
9760                 goto out;
9761         ret = -EINVAL;
9762         if (memchr_inv(p, 0, size))
9763                 goto out;
9764
9765         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9766         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9767                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9768
9769         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9770                 p->ops[i].op = i;
9771                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9772                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9773         }
9774         p->ops_len = i;
9775
9776         ret = 0;
9777         if (copy_to_user(arg, p, size))
9778                 ret = -EFAULT;
9779 out:
9780         kfree(p);
9781         return ret;
9782 }
9783
9784 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9785 {
9786         const struct cred *creds;
9787         u32 id;
9788         int ret;
9789
9790         creds = get_current_cred();
9791
9792         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9793                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9794         if (!ret)
9795                 return id;
9796         put_cred(creds);
9797         return ret;
9798 }
9799
9800 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9801                                     unsigned int nr_args)
9802 {
9803         struct io_uring_restriction *res;
9804         size_t size;
9805         int i, ret;
9806
9807         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9808         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9809                 return -EBADFD;
9810
9811         /* We allow only a single restrictions registration */
9812         if (ctx->restrictions.registered)
9813                 return -EBUSY;
9814
9815         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9816                 return -EINVAL;
9817
9818         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9819         if (size == SIZE_MAX)
9820                 return -EOVERFLOW;
9821
9822         res = memdup_user(arg, size);
9823         if (IS_ERR(res))
9824                 return PTR_ERR(res);
9825
9826         ret = 0;
9827
9828         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9829                 switch (res[i].opcode) {
9830                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9831                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9832                                 ret = -EINVAL;
9833                                 goto out;
9834                         }
9835
9836                         __set_bit(res[i].register_op,
9837                                   ctx->restrictions.register_op);
9838                         break;
9839                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9840                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9841                                 ret = -EINVAL;
9842                                 goto out;
9843                         }
9844
9845                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9846                         break;
9847                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9848                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9849                         break;
9850                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9851                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9852                         break;
9853                 default:
9854                         ret = -EINVAL;
9855                         goto out;
9856                 }
9857         }
9858
9859 out:
9860         /* Reset all restrictions if an error happened */
9861         if (ret != 0)
9862                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9863         else
9864                 ctx->restrictions.registered = true;
9865
9866         kfree(res);
9867         return ret;
9868 }
9869
9870 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9871 {
9872         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9873                 return -EBADFD;
9874
9875         if (ctx->restrictions.registered)
9876                 ctx->restricted = 1;
9877
9878         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9879         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9880                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9881         return 0;
9882 }
9883
9884 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9885                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9886                                      unsigned nr_args)
9887 {
9888         __u32 tmp;
9889         int err;
9890
9891         if (up->resv)
9892                 return -EINVAL;
9893         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9894                 return -EOVERFLOW;
9895         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9896         if (err)
9897                 return err;
9898
9899         switch (type) {
9900         case IORING_RSRC_FILE:
9901                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9902         case IORING_RSRC_BUFFER:
9903                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9904         }
9905         return -EINVAL;
9906 }
9907
9908 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9909                                     unsigned nr_args)
9910 {
9911         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9912
9913         if (!nr_args)
9914                 return -EINVAL;
9915         memset(&up, 0, sizeof(up));
9916         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9917                 return -EFAULT;
9918         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9919 }
9920
9921 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9922                                    unsigned size, unsigned type)
9923 {
9924         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9925
9926         if (size != sizeof(up))
9927                 return -EINVAL;
9928         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9929                 return -EFAULT;
9930         if (!up.nr || up.resv)
9931                 return -EINVAL;
9932         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9933 }
9934
9935 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9936                             unsigned int size, unsigned int type)
9937 {
9938         struct io_uring_rsrc_register rr;
9939
9940         /* keep it extendible */
9941         if (size != sizeof(rr))
9942                 return -EINVAL;
9943
9944         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9945         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9946                 return -EFAULT;
9947         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9948                 return -EINVAL;
9949
9950         switch (type) {
9951         case IORING_RSRC_FILE:
9952                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9953                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9954         case IORING_RSRC_BUFFER:
9955                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9956                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9957         }
9958         return -EINVAL;
9959 }
9960
9961 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9962                                 unsigned len)
9963 {
9964         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9965         cpumask_var_t new_mask;
9966         int ret;
9967
9968         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9969                 return -EINVAL;
9970
9971         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
9972                 return -ENOMEM;
9973
9974         cpumask_clear(new_mask);
9975         if (len > cpumask_size())
9976                 len = cpumask_size();
9977
9978         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
9979                 free_cpumask_var(new_mask);
9980                 return -EFAULT;
9981         }
9982
9983         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
9984         free_cpumask_var(new_mask);
9985         return ret;
9986 }
9987
9988 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
9989 {
9990         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9991
9992         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9993                 return -EINVAL;
9994
9995         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
9996 }
9997
9998 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9999 {
10000         switch (op) {
10001         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10002         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10003         case IORING_REGISTER_FILES:
10004         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10005         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10006         case IORING_REGISTER_PROBE:
10007         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10008         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10009         case IORING_REGISTER_FILES2:
10010         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10011         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10012         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10013         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10014         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10015                 return false;
10016         default:
10017                 return true;
10018         }
10019 }
10020
10021 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10022                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10023         __releases(ctx->uring_lock)
10024         __acquires(ctx->uring_lock)
10025 {
10026         int ret;
10027
10028         /*
10029          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10030          * someone else killed the ctx or is already going through
10031          * io_uring_register().
10032          */
10033         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10034                 return -ENXIO;
10035
10036         if (ctx->restricted) {
10037                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10038                         return -EINVAL;
10039                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10040                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10041                         return -EACCES;
10042         }
10043
10044         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10045                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10046
10047                 /*
10048                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10049                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10050                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10051                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10052                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10053                  * after we've killed the percpu ref.
10054                  */
10055                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10056                 do {
10057                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10058                         if (!ret)
10059                                 break;
10060                         ret = io_run_task_work_sig();
10061                         if (ret < 0)
10062                                 break;
10063                 } while (1);
10064                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10065
10066                 if (ret) {
10067                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10068                         return ret;
10069                 }
10070         }
10071
10072         switch (opcode) {
10073         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10074                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10075                 break;
10076         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10077                 ret = -EINVAL;
10078                 if (arg || nr_args)
10079                         break;
10080                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10081                 break;
10082         case IORING_REGISTER_FILES:
10083                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10084                 break;
10085         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10086                 ret = -EINVAL;
10087                 if (arg || nr_args)
10088                         break;
10089                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10090                 break;
10091         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10092                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10093                 break;
10094         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10095         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10096                 ret = -EINVAL;
10097                 if (nr_args != 1)
10098                         break;
10099                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10100                 if (ret)
10101                         break;
10102                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10103                         ctx->eventfd_async = 1;
10104                 else
10105                         ctx->eventfd_async = 0;
10106                 break;
10107         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10108                 ret = -EINVAL;
10109                 if (arg || nr_args)
10110                         break;
10111                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10112                 break;
10113         case IORING_REGISTER_PROBE:
10114                 ret = -EINVAL;
10115                 if (!arg || nr_args > 256)
10116                         break;
10117                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10118                 break;
10119         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10120                 ret = -EINVAL;
10121                 if (arg || nr_args)
10122                         break;
10123                 ret = io_register_personality(ctx);
10124                 break;
10125         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10126                 ret = -EINVAL;
10127                 if (arg)
10128                         break;
10129                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10130                 break;
10131         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10132                 ret = -EINVAL;
10133                 if (arg || nr_args)
10134                         break;
10135                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10136                 break;
10137         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10138                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10139                 break;
10140         case IORING_REGISTER_FILES2:
10141                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10142                 break;
10143         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10144                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10145                                               IORING_RSRC_FILE);
10146                 break;
10147         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10148                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10149                 break;
10150         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10151                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10152                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10153                 break;
10154         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10155                 ret = -EINVAL;
10156                 if (!arg || !nr_args)
10157                         break;
10158                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10159                 break;
10160         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10161                 ret = -EINVAL;
10162                 if (arg || nr_args)
10163                         break;
10164                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10165                 break;
10166         default:
10167                 ret = -EINVAL;
10168                 break;
10169         }
10170
10171         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10172                 /* bring the ctx back to life */
10173                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10174                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10175         }
10176         return ret;
10177 }
10178
10179 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10180                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10181 {
10182         struct io_ring_ctx *ctx;
10183         long ret = -EBADF;
10184         struct fd f;
10185
10186         f = fdget(fd);
10187         if (!f.file)
10188                 return -EBADF;
10189
10190         ret = -EOPNOTSUPP;
10191         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10192                 goto out_fput;
10193
10194         ctx = f.file->private_data;
10195
10196         io_run_task_work();
10197
10198         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10199         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10200         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10201         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10202                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10203 out_fput:
10204         fdput(f);
10205         return ret;
10206 }
10207
10208 static int __init io_uring_init(void)
10209 {
10210 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10211         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10212         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10213 } while (0)
10214
10215 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10216         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10217         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10218         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10219         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10220         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10221         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10222         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10223         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10224         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10225         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10226         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10228         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10229         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10230         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10231         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10232         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10233         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10234         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10235         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10236         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10237         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10238         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10239         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10240         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10241         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10247
10248         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10249                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10250         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10251                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10252         /* should fit into one byte */
10253         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10254
10255         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10256         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10257
10258         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10259                                 SLAB_ACCOUNT);
10260         return 0;
10261 };
10262 __initcall(io_uring_init);