fs/io_uring.c

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