fs/io_uring.c

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