Merge tag 'mips_fixes_5.9_2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mips...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         const struct iovec              *free_iovec;
512         struct iov_iter                 iter;
513         size_t                          bytes_done;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_POLLED_BIT,
544         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
545         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
546         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
547         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
548
549         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
550         __REQ_F_LAST_BIT,
551 };
552
553 enum {
554         /* ctx owns file */
555         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
556         /* drain existing IO first */
557         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
558         /* linked sqes */
559         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
560         /* doesn't sever on completion < 0 */
561         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
562         /* IOSQE_ASYNC */
563         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
564         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
565         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
566
567         /* head of a link */
568         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
569         /* fail rest of links */
570         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
571         /* on inflight list */
572         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
573         /* read/write uses file position */
574         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
575         /* must not punt to workers */
576         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
577         /* has linked timeout */
578         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
579         /* regular file */
580         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
581         /* completion under lock */
582         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
583         /* needs cleanup */
584         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
585         /* already went through poll handler */
586         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
587         /* buffer already selected */
588         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
589         /* doesn't need file table for this request */
590         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
591         /* io_wq_work is initialized */
592         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
593         /* req->task is refcounted */
594         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
595 };
596
597 struct async_poll {
598         struct io_poll_iocb     poll;
599         struct io_poll_iocb     *double_poll;
600 };
601
602 /*
603  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
604  * as the first entry in their struct definition. So you can
605  * access the file pointer through any of the sub-structs,
606  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
607  */
608 struct io_kiocb {
609         union {
610                 struct file             *file;
611                 struct io_rw            rw;
612                 struct io_poll_iocb     poll;
613                 struct io_accept        accept;
614                 struct io_sync          sync;
615                 struct io_cancel        cancel;
616                 struct io_timeout       timeout;
617                 struct io_connect       connect;
618                 struct io_sr_msg        sr_msg;
619                 struct io_open          open;
620                 struct io_close         close;
621                 struct io_files_update  files_update;
622                 struct io_fadvise       fadvise;
623                 struct io_madvise       madvise;
624                 struct io_epoll         epoll;
625                 struct io_splice        splice;
626                 struct io_provide_buf   pbuf;
627                 struct io_statx         statx;
628                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
629                 struct io_completion    compl;
630         };
631
632         struct io_async_ctx             *io;
633         u8                              opcode;
634         /* polled IO has completed */
635         u8                              iopoll_completed;
636
637         u16                             buf_index;
638         u32                             result;
639
640         struct io_ring_ctx              *ctx;
641         unsigned int                    flags;
642         refcount_t                      refs;
643         struct task_struct              *task;
644         u64                             user_data;
645
646         struct list_head                link_list;
647
648         /*
649          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
650          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
651          */
652         struct list_head                inflight_entry;
653
654         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
655         struct callback_head            task_work;
656         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
657         struct hlist_node               hash_node;
658         struct async_poll               *apoll;
659         struct io_wq_work               work;
660 };
661
662 struct io_defer_entry {
663         struct list_head        list;
664         struct io_kiocb         *req;
665         u32                     seq;
666 };
667
668 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
669
670 struct io_comp_state {
671         unsigned int            nr;
672         struct list_head        list;
673         struct io_ring_ctx      *ctx;
674 };
675
676 struct io_submit_state {
677         struct blk_plug         plug;
678
679         /*
680          * io_kiocb alloc cache
681          */
682         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
683         unsigned int            free_reqs;
684
685         /*
686          * Batch completion logic
687          */
688         struct io_comp_state    comp;
689
690         /*
691          * File reference cache
692          */
693         struct file             *file;
694         unsigned int            fd;
695         unsigned int            has_refs;
696         unsigned int            ios_left;
697 };
698
699 struct io_op_def {
700         /* needs req->io allocated for deferral/async */
701         unsigned                async_ctx : 1;
702         /* needs current->mm setup, does mm access */
703         unsigned                needs_mm : 1;
704         /* needs req->file assigned */
705         unsigned                needs_file : 1;
706         /* don't fail if file grab fails */
707         unsigned                needs_file_no_error : 1;
708         /* hash wq insertion if file is a regular file */
709         unsigned                hash_reg_file : 1;
710         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
711         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
712         /* opcode is not supported by this kernel */
713         unsigned                not_supported : 1;
714         /* needs file table */
715         unsigned                file_table : 1;
716         /* needs ->fs */
717         unsigned                needs_fs : 1;
718         /* set if opcode supports polled "wait" */
719         unsigned                pollin : 1;
720         unsigned                pollout : 1;
721         /* op supports buffer selection */
722         unsigned                buffer_select : 1;
723         unsigned                needs_fsize : 1;
724 };
725
726 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
727         [IORING_OP_NOP] = {},
728         [IORING_OP_READV] = {
729                 .async_ctx              = 1,
730                 .needs_mm               = 1,
731                 .needs_file             = 1,
732                 .unbound_nonreg_file    = 1,
733                 .pollin                 = 1,
734                 .buffer_select          = 1,
735         },
736         [IORING_OP_WRITEV] = {
737                 .async_ctx              = 1,
738                 .needs_mm               = 1,
739                 .needs_file             = 1,
740                 .hash_reg_file          = 1,
741                 .unbound_nonreg_file    = 1,
742                 .pollout                = 1,
743                 .needs_fsize            = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758                 .needs_fsize            = 1,
759         },
760         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
761                 .needs_file             = 1,
762                 .unbound_nonreg_file    = 1,
763         },
764         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
765         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
766                 .needs_file             = 1,
767         },
768         [IORING_OP_SENDMSG] = {
769                 .async_ctx              = 1,
770                 .needs_mm               = 1,
771                 .needs_file             = 1,
772                 .unbound_nonreg_file    = 1,
773                 .needs_fs               = 1,
774                 .pollout                = 1,
775         },
776         [IORING_OP_RECVMSG] = {
777                 .async_ctx              = 1,
778                 .needs_mm               = 1,
779                 .needs_file             = 1,
780                 .unbound_nonreg_file    = 1,
781                 .needs_fs               = 1,
782                 .pollin                 = 1,
783                 .buffer_select          = 1,
784         },
785         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
786                 .async_ctx              = 1,
787                 .needs_mm               = 1,
788         },
789         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
790         [IORING_OP_ACCEPT] = {
791                 .needs_mm               = 1,
792                 .needs_file             = 1,
793                 .unbound_nonreg_file    = 1,
794                 .file_table             = 1,
795                 .pollin                 = 1,
796         },
797         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
798         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
799                 .async_ctx              = 1,
800                 .needs_mm               = 1,
801         },
802         [IORING_OP_CONNECT] = {
803                 .async_ctx              = 1,
804                 .needs_mm               = 1,
805                 .needs_file             = 1,
806                 .unbound_nonreg_file    = 1,
807                 .pollout                = 1,
808         },
809         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
810                 .needs_file             = 1,
811                 .needs_fsize            = 1,
812         },
813         [IORING_OP_OPENAT] = {
814                 .file_table             = 1,
815                 .needs_fs               = 1,
816         },
817         [IORING_OP_CLOSE] = {
818                 .needs_file             = 1,
819                 .needs_file_no_error    = 1,
820                 .file_table             = 1,
821         },
822         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
823                 .needs_mm               = 1,
824                 .file_table             = 1,
825         },
826         [IORING_OP_STATX] = {
827                 .needs_mm               = 1,
828                 .needs_fs               = 1,
829                 .file_table             = 1,
830         },
831         [IORING_OP_READ] = {
832                 .needs_mm               = 1,
833                 .needs_file             = 1,
834                 .unbound_nonreg_file    = 1,
835                 .pollin                 = 1,
836                 .buffer_select          = 1,
837         },
838         [IORING_OP_WRITE] = {
839                 .needs_mm               = 1,
840                 .needs_file             = 1,
841                 .unbound_nonreg_file    = 1,
842                 .pollout                = 1,
843                 .needs_fsize            = 1,
844         },
845         [IORING_OP_FADVISE] = {
846                 .needs_file             = 1,
847         },
848         [IORING_OP_MADVISE] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850         },
851         [IORING_OP_SEND] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853                 .needs_file             = 1,
854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
855                 .pollout                = 1,
856         },
857         [IORING_OP_RECV] = {
858                 .needs_mm               = 1,
859                 .needs_file             = 1,
860                 .unbound_nonreg_file    = 1,
861                 .pollin                 = 1,
862                 .buffer_select          = 1,
863         },
864         [IORING_OP_OPENAT2] = {
865                 .file_table             = 1,
866                 .needs_fs               = 1,
867         },
868         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
869                 .unbound_nonreg_file    = 1,
870                 .file_table             = 1,
871         },
872         [IORING_OP_SPLICE] = {
873                 .needs_file             = 1,
874                 .hash_reg_file          = 1,
875                 .unbound_nonreg_file    = 1,
876         },
877         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
878         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
879         [IORING_OP_TEE] = {
880                 .needs_file             = 1,
881                 .hash_reg_file          = 1,
882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
883         },
884 };
885
886 enum io_mem_account {
887         ACCT_LOCKED,
888         ACCT_PINNED,
889 };
890
891 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
892                              struct io_comp_state *cs);
893 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
894 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
895 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
896 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
897 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
898 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
899 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
900 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
901                                  struct io_uring_files_update *ip,
902                                  unsigned nr_args);
903 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
904 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
905 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
906                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
907 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
908                            const struct io_uring_sqe *sqe,
909                            struct io_comp_state *cs);
910 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
911
912 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
913                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
914                                bool needs_lock);
915 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
916                              const struct iovec *fast_iov,
917                              struct iov_iter *iter, bool force);
918
919 static struct kmem_cache *req_cachep;
920
921 static const struct file_operations io_uring_fops;
922
923 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
924 {
925 #if defined(CONFIG_UNIX)
926         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
927                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
928
929                 return ctx->ring_sock->sk;
930         }
931 #endif
932         return NULL;
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
935
936 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
937 {
938         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
939                 return;
940         get_task_struct(req->task);
941         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
942 }
943
944 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
945 {
946         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
947                           REQ_F_INFLIGHT))
948                 __io_clean_op(req);
949 }
950
951 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
952 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
953 {
954         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
955                 put_task_struct(req->task);
956 }
957
958 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
959 {
960         struct mm_struct *mm = current->mm;
961
962         if (mm) {
963                 kthread_unuse_mm(mm);
964                 mmput(mm);
965         }
966 }
967
968 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
969 {
970         if (!current->mm) {
971                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
972                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
973                         return -EFAULT;
974                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
975         }
976
977         return 0;
978 }
979
980 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
981                                    struct io_kiocb *req)
982 {
983         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
984                 return 0;
985         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
986 }
987
988 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
989 {
990         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
991                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
992 }
993
994 /*
995  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
996  * touch any members of io_wq_work.
997  */
998 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
999 {
1000         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1001                 return;
1002
1003         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1004         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1005 }
1006
1007 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1008 {
1009         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1010 }
1011
1012 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1013 {
1014         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1015
1016         complete(&ctx->ref_comp);
1017 }
1018
1019 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         return !req->timeout.off;
1022 }
1023
1024 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1025 {
1026         struct io_ring_ctx *ctx;
1027         int hash_bits;
1028
1029         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1030         if (!ctx)
1031                 return NULL;
1032
1033         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1034         if (!ctx->fallback_req)
1035                 goto err;
1036
1037         /*
1038          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1039          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1040          */
1041         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1042         hash_bits -= 5;
1043         if (hash_bits <= 0)
1044                 hash_bits = 1;
1045         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1046         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1047                                         GFP_KERNEL);
1048         if (!ctx->cancel_hash)
1049                 goto err;
1050         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1051
1052         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1053                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1054                 goto err;
1055
1056         ctx->flags = p->flags;
1057         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1058         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1059         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1060         init_completion(&ctx->ref_comp);
1061         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1062         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1063         idr_init(&ctx->personality_idr);
1064         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1065         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1066         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1067         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1070         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1071         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1072         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1073         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1074         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1075         return ctx;
1076 err:
1077         if (ctx->fallback_req)
1078                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1079         kfree(ctx->cancel_hash);
1080         kfree(ctx);
1081         return NULL;
1082 }
1083
1084 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1085 {
1086         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1088
1089                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1090                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1091         }
1092
1093         return false;
1094 }
1095
1096 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1097 {
1098         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1099
1100         /* order cqe stores with ring update */
1101         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1102
1103         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1104                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1105                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1106         }
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Returns true if we need to defer file table putting. This can only happen
1111  * from the error path with REQ_F_COMP_LOCKED set.
1112  */
1113 static bool io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1116                 return false;
1117
1118         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1119
1120         if (req->work.mm) {
1121                 mmdrop(req->work.mm);
1122                 req->work.mm = NULL;
1123         }
1124         if (req->work.creds) {
1125                 put_cred(req->work.creds);
1126                 req->work.creds = NULL;
1127         }
1128         if (req->work.fs) {
1129                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1130
1131                 if (req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)
1132                         return true;
1133
1134                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1135                 if (--fs->users)
1136                         fs = NULL;
1137                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1138                 if (fs)
1139                         free_fs_struct(fs);
1140                 req->work.fs = NULL;
1141         }
1142
1143         return false;
1144 }
1145
1146 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1147 {
1148         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1149
1150         io_req_init_async(req);
1151
1152         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1153                 if (def->hash_reg_file || (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1154                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1155         } else {
1156                 if (def->unbound_nonreg_file)
1157                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1158         }
1159         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1160                 mmgrab(current->mm);
1161                 req->work.mm = current->mm;
1162         }
1163         if (!req->work.creds)
1164                 req->work.creds = get_current_cred();
1165         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1166                 spin_lock(&current->fs->lock);
1167                 if (!current->fs->in_exec) {
1168                         req->work.fs = current->fs;
1169                         req->work.fs->users++;
1170                 } else {
1171                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1172                 }
1173                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1174         }
1175         if (def->needs_fsize)
1176                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1177         else
1178                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1179 }
1180
1181 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1182 {
1183         struct io_kiocb *cur;
1184
1185         io_prep_async_work(req);
1186         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1187                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1188                         io_prep_async_work(cur);
1189 }
1190
1191 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1192 {
1193         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1194         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1195
1196         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1197                                         &req->work, req->flags);
1198         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1199         return link;
1200 }
1201
1202 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         struct io_kiocb *link;
1205
1206         /* init ->work of the whole link before punting */
1207         io_prep_async_link(req);
1208         link = __io_queue_async_work(req);
1209
1210         if (link)
1211                 io_queue_linked_timeout(link);
1212 }
1213
1214 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1215 {
1216         int ret;
1217
1218         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1219         if (ret != -1) {
1220                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1221                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1222                 list_del_init(&req->timeout.list);
1223                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1224                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1225                 io_put_req(req);
1226         }
1227 }
1228
1229 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1230 {
1231         struct io_kiocb *req, *tmp;
1232
1233         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1234         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1235                 io_kill_timeout(req);
1236         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1237 }
1238
1239 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1240 {
1241         do {
1242                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1243                                                 struct io_defer_entry, list);
1244                 struct io_kiocb *link;
1245
1246                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1247                         break;
1248                 list_del_init(&de->list);
1249                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1250                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1251                 if (link) {
1252                         __io_queue_linked_timeout(link);
1253                         /* drop submission reference */
1254                         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1255                         io_put_req(link);
1256                 }
1257                 kfree(de);
1258         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1259 }
1260
1261 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1262 {
1263         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1264                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1265                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1266
1267                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1268                         break;
1269                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1270                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1271                         break;
1272
1273                 list_del_init(&req->timeout.list);
1274                 io_kill_timeout(req);
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1279 {
1280         io_flush_timeouts(ctx);
1281         __io_commit_cqring(ctx);
1282
1283         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1284                 __io_queue_deferred(ctx);
1285 }
1286
1287 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1288 {
1289         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1290         unsigned tail;
1291
1292         tail = ctx->cached_cq_tail;
1293         /*
1294          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1295          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1296          * fill the cq entry
1297          */
1298         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1299                 return NULL;
1300
1301         ctx->cached_cq_tail++;
1302         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1303 }
1304
1305 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         if (!ctx->cq_ev_fd)
1308                 return false;
1309         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1310                 return false;
1311         if (!ctx->eventfd_async)
1312                 return true;
1313         return io_wq_current_is_worker();
1314 }
1315
1316 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1319                 wake_up(&ctx->wait);
1320         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1321                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1322         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1323                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1324 }
1325
1326 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1327 {
1328         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1329                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1330                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1331                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1332         }
1333 }
1334
1335 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1336 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         struct io_uring_cqe *cqe;
1340         struct io_kiocb *req;
1341         unsigned long flags;
1342         LIST_HEAD(list);
1343
1344         if (!force) {
1345                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1346                         return true;
1347                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1348                     rings->cq_ring_entries))
1349                         return false;
1350         }
1351
1352         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1353
1354         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1355         if (force)
1356                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1357
1358         cqe = NULL;
1359         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1360                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1361                 if (!cqe && !force)
1362                         break;
1363
1364                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1365                                                 compl.list);
1366                 list_move(&req->compl.list, &list);
1367                 if (cqe) {
1368                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1369                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1370                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1371                 } else {
1372                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1373                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1374                 }
1375         }
1376
1377         io_commit_cqring(ctx);
1378         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1379
1380         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1381         io_cqring_ev_posted(ctx);
1382
1383         while (!list_empty(&list)) {
1384                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1385                 list_del(&req->compl.list);
1386                 io_put_req(req);
1387         }
1388
1389         return cqe != NULL;
1390 }
1391
1392 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1393 {
1394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1395         struct io_uring_cqe *cqe;
1396
1397         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1398
1399         /*
1400          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1401          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1402          * the ring.
1403          */
1404         cqe = io_get_cqring(ctx);
1405         if (likely(cqe)) {
1406                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1407                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1408                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1409         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1410                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1411                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1412         } else {
1413                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1414                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1415                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1416                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1417                 }
1418                 io_clean_op(req);
1419                 req->result = res;
1420                 req->compl.cflags = cflags;
1421                 refcount_inc(&req->refs);
1422                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1423         }
1424 }
1425
1426 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1427 {
1428         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1429 }
1430
1431 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1432 {
1433         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1434         unsigned long flags;
1435
1436         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1437         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1438         io_commit_cqring(ctx);
1439         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1440
1441         io_cqring_ev_posted(ctx);
1442 }
1443
1444 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1445 {
1446         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1447
1448         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1449         while (!list_empty(&cs->list)) {
1450                 struct io_kiocb *req;
1451
1452                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1453                 list_del(&req->compl.list);
1454                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1455                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1456                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1457                         io_put_req(req);
1458                 } else {
1459                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1460                         io_put_req(req);
1461                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1462                 }
1463         }
1464         io_commit_cqring(ctx);
1465         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1466
1467         io_cqring_ev_posted(ctx);
1468         cs->nr = 0;
1469 }
1470
1471 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1472                               struct io_comp_state *cs)
1473 {
1474         if (!cs) {
1475                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1476                 io_put_req(req);
1477         } else {
1478                 io_clean_op(req);
1479                 req->result = res;
1480                 req->compl.cflags = cflags;
1481                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1482                 if (++cs->nr >= 32)
1483                         io_submit_flush_completions(cs);
1484         }
1485 }
1486
1487 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1488 {
1489         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1490 }
1491
1492 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1493 {
1494         return req == (struct io_kiocb *)
1495                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1496 }
1497
1498 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1499 {
1500         struct io_kiocb *req;
1501
1502         req = ctx->fallback_req;
1503         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1504                 return req;
1505
1506         return NULL;
1507 }
1508
1509 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1510                                      struct io_submit_state *state)
1511 {
1512         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1513         struct io_kiocb *req;
1514
1515         if (!state->free_reqs) {
1516                 size_t sz;
1517                 int ret;
1518
1519                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1520                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1521
1522                 /*
1523                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1524                  * retry single alloc to be on the safe side.
1525                  */
1526                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1527                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1528                         if (!state->reqs[0])
1529                                 goto fallback;
1530                         ret = 1;
1531                 }
1532                 state->free_reqs = ret - 1;
1533                 req = state->reqs[ret - 1];
1534         } else {
1535                 state->free_reqs--;
1536                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1537         }
1538
1539         return req;
1540 fallback:
1541         return io_get_fallback_req(ctx);
1542 }
1543
1544 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1545                           bool fixed)
1546 {
1547         if (fixed)
1548                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1549         else
1550                 fput(file);
1551 }
1552
1553 static bool io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1554 {
1555         io_clean_op(req);
1556
1557         if (req->io)
1558                 kfree(req->io);
1559         if (req->file)
1560                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1561
1562         return io_req_clean_work(req);
1563 }
1564
1565 static void __io_free_req_finish(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1568
1569         __io_put_req_task(req);
1570         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1571                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1572         else
1573                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1574         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1575 }
1576
1577 static void io_req_task_file_table_put(struct callback_head *cb)
1578 {
1579         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1580         struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1581
1582         spin_lock(&req->work.fs->lock);
1583         if (--fs->users)
1584                 fs = NULL;
1585         spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1586         if (fs)
1587                 free_fs_struct(fs);
1588         req->work.fs = NULL;
1589         __io_free_req_finish(req);
1590 }
1591
1592 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1593 {
1594         if (!io_dismantle_req(req)) {
1595                 __io_free_req_finish(req);
1596         } else {
1597                 int ret;
1598
1599                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_file_table_put);
1600                 ret = task_work_add(req->task, &req->task_work, TWA_RESUME);
1601                 if (unlikely(ret)) {
1602                         struct task_struct *tsk;
1603
1604                         tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1605                         task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1606                 }
1607         }
1608 }
1609
1610 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1611 {
1612         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1613         int ret;
1614
1615         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1616         if (ret != -1) {
1617                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1618                 io_commit_cqring(ctx);
1619                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1620                 io_put_req(req);
1621                 return true;
1622         }
1623
1624         return false;
1625 }
1626
1627 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         struct io_kiocb *link;
1630         bool wake_ev;
1631
1632         if (list_empty(&req->link_list))
1633                 return false;
1634         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1635         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1636                 return false;
1637
1638         list_del_init(&link->link_list);
1639         link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1640         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1641         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1642         return wake_ev;
1643 }
1644
1645 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1646 {
1647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1648         bool wake_ev;
1649
1650         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1651                 unsigned long flags;
1652
1653                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1654                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1655                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1656         } else {
1657                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1658         }
1659
1660         if (wake_ev)
1661                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1662 }
1663
1664 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1665 {
1666         struct io_kiocb *nxt;
1667
1668         /*
1669          * The list should never be empty when we are called here. But could
1670          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1671          * safe side.
1672          */
1673         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1674                 return NULL;
1675
1676         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1677         list_del_init(&req->link_list);
1678         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1679                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1680         return nxt;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1685  */
1686 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1687 {
1688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1689
1690         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1691                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1692                                                 struct io_kiocb, link_list);
1693
1694                 list_del_init(&link->link_list);
1695                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1696
1697                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1698                 link->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1699                 __io_double_put_req(link);
1700                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1701         }
1702
1703         io_commit_cqring(ctx);
1704         io_cqring_ev_posted(ctx);
1705 }
1706
1707 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1708 {
1709         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1710
1711         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1712                 unsigned long flags;
1713
1714                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1715                 __io_fail_links(req);
1716                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1717         } else {
1718                 __io_fail_links(req);
1719         }
1720
1721         io_cqring_ev_posted(ctx);
1722 }
1723
1724 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1725 {
1726         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1727         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1728                 io_kill_linked_timeout(req);
1729
1730         /*
1731          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1732          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1733          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1734          * of the chain.
1735          */
1736         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1737                 return io_req_link_next(req);
1738         io_fail_links(req);
1739         return NULL;
1740 }
1741
1742 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1745                 return NULL;
1746         return __io_req_find_next(req);
1747 }
1748
1749 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb,
1750                                 bool twa_signal_ok)
1751 {
1752         struct task_struct *tsk = req->task;
1753         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1754         int ret, notify;
1755
1756         /*
1757          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1758          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1759          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1760          * will do the job.
1761          */
1762         notify = 0;
1763         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && twa_signal_ok)
1764                 notify = TWA_SIGNAL;
1765
1766         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1767         if (!ret)
1768                 wake_up_process(tsk);
1769
1770         return ret;
1771 }
1772
1773 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1774 {
1775         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1776
1777         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1778         io_cqring_fill_event(req, error);
1779         io_commit_cqring(ctx);
1780         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1781
1782         io_cqring_ev_posted(ctx);
1783         req_set_fail_links(req);
1784         io_double_put_req(req);
1785 }
1786
1787 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1788 {
1789         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1790
1791         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1792 }
1793
1794 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1795 {
1796         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1797
1798         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1799                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1800                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1801                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1802         } else {
1803                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1804         }
1805 }
1806
1807 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1808 {
1809         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1810         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1811
1812         __io_req_task_submit(req);
1813         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1814 }
1815
1816 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1817 {
1818         int ret;
1819
1820         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1821         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1822
1823         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
1824         if (unlikely(ret)) {
1825                 struct task_struct *tsk;
1826
1827                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1828                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1829                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1830                 wake_up_process(tsk);
1831         }
1832 }
1833
1834 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1835 {
1836         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1837
1838         if (nxt)
1839                 io_req_task_queue(nxt);
1840 }
1841
1842 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1843 {
1844         io_queue_next(req);
1845         __io_free_req(req);
1846 }
1847
1848 struct req_batch {
1849         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1850         int to_free;
1851
1852         struct task_struct      *task;
1853         int                     task_refs;
1854 };
1855
1856 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1857 {
1858         rb->to_free = 0;
1859         rb->task_refs = 0;
1860         rb->task = NULL;
1861 }
1862
1863 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1864                                       struct req_batch *rb)
1865 {
1866         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1867         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1868         rb->to_free = 0;
1869 }
1870
1871 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1872                                      struct req_batch *rb)
1873 {
1874         if (rb->to_free)
1875                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1876         if (rb->task) {
1877                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1878                 rb->task = NULL;
1879         }
1880 }
1881
1882 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1883 {
1884         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1885                 io_free_req(req);
1886                 return;
1887         }
1888         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1889                 io_queue_next(req);
1890
1891         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1892                 if (req->task != rb->task) {
1893                         if (rb->task)
1894                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1895                         rb->task = req->task;
1896                         rb->task_refs = 0;
1897                 }
1898                 rb->task_refs++;
1899                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1900         }
1901
1902         WARN_ON_ONCE(io_dismantle_req(req));
1903         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1904         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1905                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1910  * was the last reference to this request.
1911  */
1912 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1913 {
1914         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1915
1916         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1917                 nxt = io_req_find_next(req);
1918                 __io_free_req(req);
1919         }
1920         return nxt;
1921 }
1922
1923 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1924 {
1925         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1926                 io_free_req(req);
1927 }
1928
1929 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1930 {
1931         struct io_kiocb *nxt;
1932
1933         /*
1934          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1935          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1936          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1937          */
1938         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1939                 return NULL;
1940
1941         nxt = io_req_find_next(req);
1942         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1947  * within the completion handling itself.
1948  */
1949 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         /* drop both submit and complete references */
1952         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1953                 __io_free_req(req);
1954 }
1955
1956 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1957 {
1958         /* drop both submit and complete references */
1959         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1960                 io_free_req(req);
1961 }
1962
1963 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1964 {
1965         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1966
1967         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1968                 /*
1969                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1970                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1971                  * entries. We cannot safely to it from here.
1972                  */
1973                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1974                         return -1U;
1975
1976                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1977         }
1978
1979         /* See comment at the top of this file */
1980         smp_rmb();
1981         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1982 }
1983
1984 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1985 {
1986         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1987
1988         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1989         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1990 }
1991
1992 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1993 {
1994         unsigned int cflags;
1995
1996         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1997         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1998         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1999         kfree(kbuf);
2000         return cflags;
2001 }
2002
2003 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         struct io_buffer *kbuf;
2006
2007         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2008         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2009 }
2010
2011 static inline bool io_run_task_work(void)
2012 {
2013         if (current->task_works) {
2014                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2015                 task_work_run();
2016                 return true;
2017         }
2018
2019         return false;
2020 }
2021
2022 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2023 {
2024         struct io_kiocb *req;
2025
2026         do {
2027                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2028                 list_del(&req->inflight_entry);
2029                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2030         } while (!list_empty(again));
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Find and free completed poll iocbs
2035  */
2036 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2037                                struct list_head *done)
2038 {
2039         struct req_batch rb;
2040         struct io_kiocb *req;
2041         LIST_HEAD(again);
2042
2043         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2044         smp_rmb();
2045
2046         io_init_req_batch(&rb);
2047         while (!list_empty(done)) {
2048                 int cflags = 0;
2049
2050                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2051                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2052                         req->result = 0;
2053                         req->iopoll_completed = 0;
2054                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2055                         continue;
2056                 }
2057                 list_del(&req->inflight_entry);
2058
2059                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2060                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2061
2062                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2063                 (*nr_events)++;
2064
2065                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2066                         io_req_free_batch(&rb, req);
2067         }
2068
2069         io_commit_cqring(ctx);
2070         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2071                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2072         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2073
2074         if (!list_empty(&again))
2075                 io_iopoll_queue(&again);
2076 }
2077
2078 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2079                         long min)
2080 {
2081         struct io_kiocb *req, *tmp;
2082         LIST_HEAD(done);
2083         bool spin;
2084         int ret;
2085
2086         /*
2087          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2088          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2089          */
2090         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2091
2092         ret = 0;
2093         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2094                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2095
2096                 /*
2097                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2098                  * If we find a request that requires polling, break out
2099                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2100                  */
2101                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2102                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2103                         continue;
2104                 }
2105                 if (!list_empty(&done))
2106                         break;
2107
2108                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2109                 if (ret < 0)
2110                         break;
2111
2112                 /* iopoll may have completed current req */
2113                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2114                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2115
2116                 if (ret && spin)
2117                         spin = false;
2118                 ret = 0;
2119         }
2120
2121         if (!list_empty(&done))
2122                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2123
2124         return ret;
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2129  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2130  * as a non-spinning completion check.
2131  */
2132 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2133                                 long min)
2134 {
2135         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2136                 int ret;
2137
2138                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2139                 if (ret < 0)
2140                         return ret;
2141                 if (*nr_events >= min)
2142                         return 0;
2143         }
2144
2145         return 1;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2150  * find and complete them.
2151  */
2152 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2153 {
2154         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2155                 return;
2156
2157         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2158         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2159                 unsigned int nr_events = 0;
2160
2161                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2162
2163                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2164                 if (nr_events == 0)
2165                         break;
2166                 /*
2167                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2168                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2169                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2170                  */
2171                 if (need_resched()) {
2172                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2173                         cond_resched();
2174                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2175                 }
2176         }
2177         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2178 }
2179
2180 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2181 {
2182         unsigned int nr_events = 0;
2183         int iters = 0, ret = 0;
2184
2185         /*
2186          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2187          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2188          * that got punted to a workqueue.
2189          */
2190         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2191         do {
2192                 /*
2193                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2194                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2195                  * already triggered a CQE (eg in error).
2196                  */
2197                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2198                         break;
2199
2200                 /*
2201                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2202                  * application entering polling for a command before it gets
2203                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2204                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2205                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2206                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2207                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2208                  * very same mutex.
2209                  */
2210                 if (!(++iters & 7)) {
2211                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2212                         io_run_task_work();
2213                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2214                 }
2215
2216                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2217                 if (ret <= 0)
2218                         break;
2219                 ret = 0;
2220         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2221
2222         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2223         return ret;
2224 }
2225
2226 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2227 {
2228         /*
2229          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2230          * thread.
2231          */
2232         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2233                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2234
2235                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2236         }
2237         file_end_write(req->file);
2238 }
2239
2240 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2241                                   struct io_comp_state *cs)
2242 {
2243         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2244         int cflags = 0;
2245
2246         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2247                 kiocb_end_write(req);
2248
2249         if (res != req->result)
2250                 req_set_fail_links(req);
2251         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2252                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2253         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2254 }
2255
2256 #ifdef CONFIG_BLOCK
2257 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2258 {
2259         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2260         ssize_t ret = -ECANCELED;
2261         struct iov_iter iter;
2262         int rw;
2263
2264         if (error) {
2265                 ret = error;
2266                 goto end_req;
2267         }
2268
2269         switch (req->opcode) {
2270         case IORING_OP_READV:
2271         case IORING_OP_READ_FIXED:
2272         case IORING_OP_READ:
2273                 rw = READ;
2274                 break;
2275         case IORING_OP_WRITEV:
2276         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2277         case IORING_OP_WRITE:
2278                 rw = WRITE;
2279                 break;
2280         default:
2281                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2282                                 req->opcode);
2283                 goto end_req;
2284         }
2285
2286         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2287         if (ret < 0)
2288                 goto end_req;
2289         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2290         if (!ret)
2291                 return true;
2292         kfree(iovec);
2293 end_req:
2294         req_set_fail_links(req);
2295         io_req_complete(req, ret);
2296         return false;
2297 }
2298 #endif
2299
2300 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2301 {
2302 #ifdef CONFIG_BLOCK
2303         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2304         int ret;
2305
2306         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2307                 return false;
2308         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2309                 return false;
2310
2311         ret = io_sq_thread_acquire_mm(req->ctx, req);
2312
2313         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2314                 refcount_inc(&req->refs);
2315                 io_queue_async_work(req);
2316                 return true;
2317         }
2318
2319 #endif
2320         return false;
2321 }
2322
2323 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2324                              struct io_comp_state *cs)
2325 {
2326         if (!io_rw_reissue(req, res))
2327                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2328 }
2329
2330 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2331 {
2332         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2333
2334         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2335 }
2336
2337 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2338 {
2339         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2340
2341         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2342                 kiocb_end_write(req);
2343
2344         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2345                 req_set_fail_links(req);
2346
2347         WRITE_ONCE(req->result, res);
2348         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2349         smp_wmb();
2350         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2351 }
2352
2353 /*
2354  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2355  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2356  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2357  * accessing the kiocb cookie.
2358  */
2359 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2360 {
2361         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2362
2363         /*
2364          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2365          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2366          * different devices.
2367          */
2368         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2369                 ctx->poll_multi_file = false;
2370         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2371                 struct io_kiocb *list_req;
2372
2373                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2374                                                 inflight_entry);
2375                 if (list_req->file != req->file)
2376                         ctx->poll_multi_file = true;
2377         }
2378
2379         /*
2380          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2381          * it to the front so we find it first.
2382          */
2383         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2384                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2385         else
2386                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2387
2388         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2389             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2390                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2391 }
2392
2393 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2394 {
2395         if (state->has_refs)
2396                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2397         state->file = NULL;
2398 }
2399
2400 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2401 {
2402         if (state->file)
2403                 __io_state_file_put(state);
2404 }
2405
2406 /*
2407  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2408  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2409  * has more than one submission.
2410  */
2411 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2412 {
2413         if (!state)
2414                 return fget(fd);
2415
2416         if (state->file) {
2417                 if (state->fd == fd) {
2418                         state->has_refs--;
2419                         state->ios_left--;
2420                         return state->file;
2421                 }
2422                 __io_state_file_put(state);
2423         }
2424         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2425         if (!state->file)
2426                 return NULL;
2427
2428         state->fd = fd;
2429         state->ios_left--;
2430         state->has_refs = state->ios_left;
2431         return state->file;
2432 }
2433
2434 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2435 {
2436 #ifdef CONFIG_BLOCK
2437         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2438 #else
2439         return true;
2440 #endif
2441 }
2442
2443 /*
2444  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2445  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2446  * inline.
2447  */
2448 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2449 {
2450         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2451
2452         if (S_ISBLK(mode)) {
2453                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2454                         return true;
2455                 return false;
2456         }
2457         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2458                 return true;
2459         if (S_ISREG(mode)) {
2460                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2461                     file->f_op != &io_uring_fops)
2462                         return true;
2463                 return false;
2464         }
2465
2466         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2467         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2468                 return true;
2469
2470         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2471                 return false;
2472
2473         if (rw == READ)
2474                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2475
2476         return file->f_op->write_iter != NULL;
2477 }
2478
2479 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2480                       bool force_nonblock)
2481 {
2482         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2483         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2484         unsigned ioprio;
2485         int ret;
2486
2487         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2488                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2489
2490         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2491         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2492                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2493                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2494         }
2495         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2496         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2497         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2498         if (unlikely(ret))
2499                 return ret;
2500
2501         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2502         if (ioprio) {
2503                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2504                 if (ret)
2505                         return ret;
2506
2507                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2508         } else
2509                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2510
2511         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2512         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2513                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2514
2515         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2516                 io_get_req_task(req);
2517
2518         if (force_nonblock)
2519                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2520
2521         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2522                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2523                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2524                         return -EOPNOTSUPP;
2525
2526                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2527                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2528                 req->iopoll_completed = 0;
2529                 io_get_req_task(req);
2530         } else {
2531                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2532                         return -EINVAL;
2533                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2534         }
2535
2536         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2537         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2538         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2539         return 0;
2540 }
2541
2542 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2543 {
2544         switch (ret) {
2545         case -EIOCBQUEUED:
2546                 break;
2547         case -ERESTARTSYS:
2548         case -ERESTARTNOINTR:
2549         case -ERESTARTNOHAND:
2550         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2551                 /*
2552                  * We can't just restart the syscall, since previously
2553                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2554                  * IO with EINTR.
2555                  */
2556                 ret = -EINTR;
2557                 fallthrough;
2558         default:
2559                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2560         }
2561 }
2562
2563 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2564                        struct io_comp_state *cs)
2565 {
2566         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2567
2568         /* add previously done IO, if any */
2569         if (req->io && req->io->rw.bytes_done > 0) {
2570                 if (ret < 0)
2571                         ret = req->io->rw.bytes_done;
2572                 else
2573                         ret += req->io->rw.bytes_done;
2574         }
2575
2576         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2577                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2578         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2579                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2580         else
2581                 io_rw_done(kiocb, ret);
2582 }
2583
2584 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2585                                struct iov_iter *iter)
2586 {
2587         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2588         size_t len = req->rw.len;
2589         struct io_mapped_ubuf *imu;
2590         u16 index, buf_index;
2591         size_t offset;
2592         u64 buf_addr;
2593
2594         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2595         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2596                 return -EFAULT;
2597
2598         buf_index = req->buf_index;
2599         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2600                 return -EFAULT;
2601
2602         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2603         imu = &ctx->user_bufs[index];
2604         buf_addr = req->rw.addr;
2605
2606         /* overflow */
2607         if (buf_addr + len < buf_addr)
2608                 return -EFAULT;
2609         /* not inside the mapped region */
2610         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2611                 return -EFAULT;
2612
2613         /*
2614          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2615          * and advance us to the beginning.
2616          */
2617         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2618         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2619
2620         if (offset) {
2621                 /*
2622                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2623                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2624                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2625                  * we know that:
2626                  *
2627                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2628                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2629                  *    first and last bvec
2630                  *
2631                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2632                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2633                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2634                  * since we can just skip the first segment, which may not
2635                  * be PAGE_SIZE aligned.
2636                  */
2637                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2638
2639                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2640                         iov_iter_advance(iter, offset);
2641                 } else {
2642                         unsigned long seg_skip;
2643
2644                         /* skip first vec */
2645                         offset -= bvec->bv_len;
2646                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2647
2648                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2649                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2650                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2651                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2652                 }
2653         }
2654
2655         return len;
2656 }
2657
2658 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2659 {
2660         if (needs_lock)
2661                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2662 }
2663
2664 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2665 {
2666         /*
2667          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2668          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2669          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2670          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2671          */
2672         if (needs_lock)
2673                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2674 }
2675
2676 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2677                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2678                                           bool needs_lock)
2679 {
2680         struct io_buffer *head;
2681
2682         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2683                 return kbuf;
2684
2685         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2686
2687         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2688
2689         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2690         if (head) {
2691                 if (!list_empty(&head->list)) {
2692                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2693                                                         list);
2694                         list_del(&kbuf->list);
2695                 } else {
2696                         kbuf = head;
2697                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2698                 }
2699                 if (*len > kbuf->len)
2700                         *len = kbuf->len;
2701         } else {
2702                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2703         }
2704
2705         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2706
2707         return kbuf;
2708 }
2709
2710 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2711                                         bool needs_lock)
2712 {
2713         struct io_buffer *kbuf;
2714         u16 bgid;
2715
2716         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2717         bgid = req->buf_index;
2718         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2719         if (IS_ERR(kbuf))
2720                 return kbuf;
2721         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2722         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2723         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2724 }
2725
2726 #ifdef CONFIG_COMPAT
2727 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2728                                 bool needs_lock)
2729 {
2730         struct compat_iovec __user *uiov;
2731         compat_ssize_t clen;
2732         void __user *buf;
2733         ssize_t len;
2734
2735         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2736         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2737                 return -EFAULT;
2738         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2739                 return -EFAULT;
2740         if (clen < 0)
2741                 return -EINVAL;
2742
2743         len = clen;
2744         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2745         if (IS_ERR(buf))
2746                 return PTR_ERR(buf);
2747         iov[0].iov_base = buf;
2748         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2749         return 0;
2750 }
2751 #endif
2752
2753 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2754                                       bool needs_lock)
2755 {
2756         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2757         void __user *buf;
2758         ssize_t len;
2759
2760         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2761                 return -EFAULT;
2762
2763         len = iov[0].iov_len;
2764         if (len < 0)
2765                 return -EINVAL;
2766         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2767         if (IS_ERR(buf))
2768                 return PTR_ERR(buf);
2769         iov[0].iov_base = buf;
2770         iov[0].iov_len = len;
2771         return 0;
2772 }
2773
2774 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2775                                     bool needs_lock)
2776 {
2777         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2778                 struct io_buffer *kbuf;
2779
2780                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2781                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2782                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2783                 return 0;
2784         }
2785         if (!req->rw.len)
2786                 return 0;
2787         else if (req->rw.len > 1)
2788                 return -EINVAL;
2789
2790 #ifdef CONFIG_COMPAT
2791         if (req->ctx->compat)
2792                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2793 #endif
2794
2795         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2796 }
2797
2798 static ssize_t __io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2799                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2800                                  bool needs_lock)
2801 {
2802         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2803         size_t sqe_len = req->rw.len;
2804         ssize_t ret;
2805         u8 opcode;
2806
2807         opcode = req->opcode;
2808         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2809                 *iovec = NULL;
2810                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2811         }
2812
2813         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2814         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2815                 return -EINVAL;
2816
2817         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2818                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2819                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2820                         if (IS_ERR(buf))
2821                                 return PTR_ERR(buf);
2822                         req->rw.len = sqe_len;
2823                 }
2824
2825                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2826                 *iovec = NULL;
2827                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2828         }
2829
2830         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2831                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2832                 if (!ret) {
2833                         ret = (*iovec)->iov_len;
2834                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2835                 }
2836                 *iovec = NULL;
2837                 return ret;
2838         }
2839
2840 #ifdef CONFIG_COMPAT
2841         if (req->ctx->compat)
2842                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2843                                                 iovec, iter);
2844 #endif
2845
2846         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2847 }
2848
2849 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2850                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2851                                bool needs_lock)
2852 {
2853         if (!req->io)
2854                 return __io_import_iovec(rw, req, iovec, iter, needs_lock);
2855         *iovec = NULL;
2856         return iov_iter_count(&req->io->rw.iter);
2857 }
2858
2859 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2860 {
2861         return kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2862 }
2863
2864 /*
2865  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2866  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2867  */
2868 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2869                            struct iov_iter *iter)
2870 {
2871         ssize_t ret = 0;
2872
2873         /*
2874          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2875          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2876          * the kiocb to be handled from an async context.
2877          */
2878         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2879                 return -EOPNOTSUPP;
2880         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2881                 return -EAGAIN;
2882
2883         while (iov_iter_count(iter)) {
2884                 struct iovec iovec;
2885                 ssize_t nr;
2886
2887                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2888                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2889                 } else {
2890                         /* fixed buffers import bvec */
2891                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2892                                                 + iter->iov_offset;
2893                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2894                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2895                 }
2896
2897                 if (rw == READ) {
2898                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2899                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2900                 } else {
2901                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2902                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
2903                 }
2904
2905                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2906                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2907
2908                 if (nr < 0) {
2909                         if (!ret)
2910                                 ret = nr;
2911                         break;
2912                 }
2913                 ret += nr;
2914                 if (nr != iovec.iov_len)
2915                         break;
2916                 iov_iter_advance(iter, nr);
2917         }
2918
2919         return ret;
2920 }
2921
2922 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2923                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
2924 {
2925         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2926
2927         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
2928         rw->free_iovec = NULL;
2929         rw->bytes_done = 0;
2930         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
2931         if (iter->type == ITER_BVEC)
2932                 return;
2933         if (!iovec) {
2934                 unsigned iov_off = 0;
2935
2936                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
2937                 if (iter->iov != fast_iov) {
2938                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
2939                         rw->iter.iov += iov_off;
2940                 }
2941                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
2942                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
2943                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2944         } else {
2945                 rw->free_iovec = iovec;
2946                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2947         }
2948 }
2949
2950 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2951 {
2952         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2953         return req->io == NULL;
2954 }
2955
2956 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2957 {
2958         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2959                 return 0;
2960
2961         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2962 }
2963
2964 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
2965                              const struct iovec *fast_iov,
2966                              struct iov_iter *iter, bool force)
2967 {
2968         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2969                 return 0;
2970         if (!req->io) {
2971                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2972                         return -ENOMEM;
2973
2974                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
2975         }
2976         return 0;
2977 }
2978
2979 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2980                                    bool force_nonblock)
2981 {
2982         struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2983         struct iovec *iov;
2984         ssize_t ret;
2985
2986         iorw->iter.iov = iov = iorw->fast_iov;
2987         ret = __io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, !force_nonblock);
2988         if (unlikely(ret < 0))
2989                 return ret;
2990
2991         iorw->iter.iov = iov;
2992         io_req_map_rw(req, iorw->iter.iov, iorw->fast_iov, &iorw->iter);
2993         return 0;
2994 }
2995
2996 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2997                         bool force_nonblock)
2998 {
2999         ssize_t ret;
3000
3001         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3002         if (ret)
3003                 return ret;
3004
3005         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3006                 return -EBADF;
3007
3008         /* either don't need iovec imported or already have it */
3009         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3010                 return 0;
3011         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
3012 }
3013
3014 /*
3015  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3016  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3017  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3018  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3019  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3020  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3021  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3022  * slow path.
3023  */
3024 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3025                              int sync, void *arg)
3026 {
3027         struct wait_page_queue *wpq;
3028         struct io_kiocb *req = wait->private;
3029         struct wait_page_key *key = arg;
3030         int ret;
3031
3032         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3033
3034         if (!wake_page_match(wpq, key))
3035                 return 0;
3036
3037         list_del_init(&wait->entry);
3038
3039         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3040         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3041
3042         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3043         refcount_inc(&req->refs);
3044         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, true);
3045         if (unlikely(ret)) {
3046                 struct task_struct *tsk;
3047
3048                 /* queue just for cancelation */
3049                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3050                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3051                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
3052                 wake_up_process(tsk);
3053         }
3054         return 1;
3055 }
3056
3057 /*
3058  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3059  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3060  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3061  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3062  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3063  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3064  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3065  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3066  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3067  * async worker threads for a blocking retry.
3068  */
3069 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3070 {
3071         struct wait_page_queue *wait = &req->io->rw.wpq;
3072         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3073
3074         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3075         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3076                 return false;
3077
3078         /* Only for buffered IO */
3079         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3080                 return false;
3081
3082         /*
3083          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3084          * support callback based unlocks
3085          */
3086         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3087                 return false;
3088
3089         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3090         wait->wait.private = req;
3091         wait->wait.flags = 0;
3092         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3093         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3094         kiocb->ki_waitq = wait;
3095
3096         io_get_req_task(req);
3097         return true;
3098 }
3099
3100 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3101 {
3102         if (req->file->f_op->read_iter)
3103                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3104         else if (req->file->f_op->read)
3105                 return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3106         else
3107                 return -EINVAL;
3108 }
3109
3110 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3111                    struct io_comp_state *cs)
3112 {
3113         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3114         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3115         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3116         ssize_t io_size, ret, ret2;
3117         size_t iov_count;
3118
3119         if (req->io)
3120                 iter = &req->io->rw.iter;
3121
3122         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3123         if (ret < 0)
3124                 return ret;
3125         iov_count = iov_iter_count(iter);
3126         io_size = ret;
3127         req->result = io_size;
3128         ret = 0;
3129
3130         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3131         if (!force_nonblock)
3132                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3133
3134         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3135         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3136                 goto copy_iov;
3137
3138         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3139         if (unlikely(ret))
3140                 goto out_free;
3141
3142         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3143
3144         if (!ret) {
3145                 goto done;
3146         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3147                 ret = 0;
3148                 goto out_free;
3149         } else if (ret == -EAGAIN) {
3150                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3151                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3152                         goto done;
3153                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3154                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3155                         goto done;
3156                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3157                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3158                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3159                 if (ret)
3160                         goto out_free;
3161                 return -EAGAIN;
3162         } else if (ret < 0) {
3163                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3164                 goto done;
3165         }
3166
3167         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3168         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3169             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3170                 goto done;
3171
3172         io_size -= ret;
3173 copy_iov:
3174         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3175         if (ret2) {
3176                 ret = ret2;
3177                 goto out_free;
3178         }
3179         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3180         iovec = NULL;
3181         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3182         iter = &req->io->rw.iter;
3183 retry:
3184         req->io->rw.bytes_done += ret;
3185         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3186         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3187                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3188                 return -EAGAIN;
3189         }
3190
3191         /*
3192          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3193          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3194          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3195          * do, then just retry at the new offset.
3196          */
3197         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3198         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3199                 ret = 0;
3200                 goto out_free;
3201         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3202                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3203                 goto retry;
3204         }
3205 done:
3206         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3207         ret = 0;
3208 out_free:
3209         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3210         if (iovec)
3211                 kfree(iovec);
3212         return ret;
3213 }
3214
3215 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3216                          bool force_nonblock)
3217 {
3218         ssize_t ret;
3219
3220         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3221         if (ret)
3222                 return ret;
3223
3224         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3225                 return -EBADF;
3226
3227         /* either don't need iovec imported or already have it */
3228         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3229                 return 0;
3230         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3231 }
3232
3233 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3234                     struct io_comp_state *cs)
3235 {
3236         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3237         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3238         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3239         size_t iov_count;
3240         ssize_t ret, ret2, io_size;
3241
3242         if (req->io)
3243                 iter = &req->io->rw.iter;
3244
3245         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3246         if (ret < 0)
3247                 return ret;
3248         iov_count = iov_iter_count(iter);
3249         io_size = ret;
3250         req->result = io_size;
3251
3252         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3253         if (!force_nonblock)
3254                 req->rw.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->file, WRITE))
3258                 goto copy_iov;
3259
3260         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3261         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3262             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3263                 goto copy_iov;
3264
3265         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), iov_count);
3266         if (unlikely(ret))
3267                 goto out_free;
3268
3269         /*
3270          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3271          * which will be released by another thread in
3272          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3273          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3274          * we return to userspace.
3275          */
3276         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3277                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3278                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3279                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3280                                         SB_FREEZE_WRITE);
3281         }
3282         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3283
3284         if (req->file->f_op->write_iter)
3285                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3286         else if (req->file->f_op->write)
3287                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, iter);
3288         else
3289                 ret2 = -EINVAL;
3290
3291         /*
3292          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3293          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3294          */
3295         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3296                 ret2 = -EAGAIN;
3297         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3298         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3299                 goto done;
3300         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3301                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3302                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3303                         goto copy_iov;
3304 done:
3305                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3306         } else {
3307 copy_iov:
3308                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3309                 iov_iter_revert(iter, iov_count - iov_iter_count(iter));
3310                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3311                 if (!ret)
3312                         return -EAGAIN;
3313         }
3314 out_free:
3315         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3316         if (iovec)
3317                 kfree(iovec);
3318         return ret;
3319 }
3320
3321 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3322                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3323 {
3324         struct io_splice* sp = &req->splice;
3325         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3326         int ret;
3327
3328         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3329                 return 0;
3330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3331                 return -EINVAL;
3332
3333         sp->file_in = NULL;
3334         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3335         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3336
3337         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3338                 return -EINVAL;
3339
3340         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3341                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3342         if (ret)
3343                 return ret;
3344         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3345
3346         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3347                 /*
3348                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3349                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3350                  */
3351                 io_req_init_async(req);
3352                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3353         }
3354
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3359                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3360 {
3361         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3362                 return -EINVAL;
3363         return __io_splice_prep(req, sqe);
3364 }
3365
3366 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3367 {
3368         struct io_splice *sp = &req->splice;
3369         struct file *in = sp->file_in;
3370         struct file *out = sp->file_out;
3371         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3372         long ret = 0;
3373
3374         if (force_nonblock)
3375                 return -EAGAIN;
3376         if (sp->len)
3377                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3378
3379         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3380         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3381
3382         if (ret != sp->len)
3383                 req_set_fail_links(req);
3384         io_req_complete(req, ret);
3385         return 0;
3386 }
3387
3388 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3389 {
3390         struct io_splice* sp = &req->splice;
3391
3392         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3393         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3394         return __io_splice_prep(req, sqe);
3395 }
3396
3397 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3398 {
3399         struct io_splice *sp = &req->splice;
3400         struct file *in = sp->file_in;
3401         struct file *out = sp->file_out;
3402         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3403         loff_t *poff_in, *poff_out;
3404         long ret = 0;
3405
3406         if (force_nonblock)
3407                 return -EAGAIN;
3408
3409         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3410         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3411
3412         if (sp->len)
3413                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3414
3415         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3416         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3417
3418         if (ret != sp->len)
3419                 req_set_fail_links(req);
3420         io_req_complete(req, ret);
3421         return 0;
3422 }
3423
3424 /*
3425  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3426  */
3427 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3428 {
3429         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3430
3431         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3432                 return -EINVAL;
3433
3434         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3435         return 0;
3436 }
3437
3438 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3439 {
3440         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3441
3442         if (!req->file)
3443                 return -EBADF;
3444
3445         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3446                 return -EINVAL;
3447         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3448                 return -EINVAL;
3449
3450         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3451         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3452                 return -EINVAL;
3453
3454         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3455         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3456         return 0;
3457 }
3458
3459 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3460 {
3461         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3462         int ret;
3463
3464         /* fsync always requires a blocking context */
3465         if (force_nonblock)
3466                 return -EAGAIN;
3467
3468         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3469                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3470                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3471         if (ret < 0)
3472                 req_set_fail_links(req);
3473         io_req_complete(req, ret);
3474         return 0;
3475 }
3476
3477 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3478                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3479 {
3480         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3481                 return -EINVAL;
3482         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3483                 return -EINVAL;
3484
3485         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3486         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3487         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3488         return 0;
3489 }
3490
3491 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3492 {
3493         int ret;
3494
3495         /* fallocate always requiring blocking context */
3496         if (force_nonblock)
3497                 return -EAGAIN;
3498         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3499                                 req->sync.len);
3500         if (ret < 0)
3501                 req_set_fail_links(req);
3502         io_req_complete(req, ret);
3503         return 0;
3504 }
3505
3506 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3507 {
3508         const char __user *fname;
3509         int ret;
3510
3511         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3512                 return -EINVAL;
3513         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3514                 return -EINVAL;
3515         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3516                 return -EBADF;
3517
3518         /* open.how should be already initialised */
3519         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3520                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3521
3522         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3523         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3524         req->open.filename = getname(fname);
3525         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3526                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3527                 req->open.filename = NULL;
3528                 return ret;
3529         }
3530         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3531         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3532         return 0;
3533 }
3534
3535 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3536 {
3537         u64 flags, mode;
3538
3539         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3540                 return 0;
3541         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3542         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3543         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3544         return __io_openat_prep(req, sqe);
3545 }
3546
3547 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3548 {
3549         struct open_how __user *how;
3550         size_t len;
3551         int ret;
3552
3553         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3554                 return 0;
3555         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3556         len = READ_ONCE(sqe->len);
3557         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3558                 return -EINVAL;
3559
3560         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3561                                         len);
3562         if (ret)
3563                 return ret;
3564
3565         return __io_openat_prep(req, sqe);
3566 }
3567
3568 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3569 {
3570         struct open_flags op;
3571         struct file *file;
3572         int ret;
3573
3574         if (force_nonblock)
3575                 return -EAGAIN;
3576
3577         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3578         if (ret)
3579                 goto err;
3580
3581         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3582         if (ret < 0)
3583                 goto err;
3584
3585         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3586         if (IS_ERR(file)) {
3587                 put_unused_fd(ret);
3588                 ret = PTR_ERR(file);
3589         } else {
3590                 fsnotify_open(file);
3591                 fd_install(ret, file);
3592         }
3593 err:
3594         putname(req->open.filename);
3595         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3596         if (ret < 0)
3597                 req_set_fail_links(req);
3598         io_req_complete(req, ret);
3599         return 0;
3600 }
3601
3602 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3603 {
3604         return io_openat2(req, force_nonblock);
3605 }
3606
3607 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3608                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3609 {
3610         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3611         u64 tmp;
3612
3613         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3614                 return -EINVAL;
3615
3616         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3617         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3618                 return -EINVAL;
3619
3620         memset(p, 0, sizeof(*p));
3621         p->nbufs = tmp;
3622         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3623         return 0;
3624 }
3625
3626 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3627                                int bgid, unsigned nbufs)
3628 {
3629         unsigned i = 0;
3630
3631         /* shouldn't happen */
3632         if (!nbufs)
3633                 return 0;
3634
3635         /* the head kbuf is the list itself */
3636         while (!list_empty(&buf->list)) {
3637                 struct io_buffer *nxt;
3638
3639                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3640                 list_del(&nxt->list);
3641                 kfree(nxt);
3642                 if (++i == nbufs)
3643                         return i;
3644         }
3645         i++;
3646         kfree(buf);
3647         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3648
3649         return i;
3650 }
3651
3652 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3653                              struct io_comp_state *cs)
3654 {
3655         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3656         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3657         struct io_buffer *head;
3658         int ret = 0;
3659
3660         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3661
3662         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3663
3664         ret = -ENOENT;
3665         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3666         if (head)
3667                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3668
3669         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3670         if (ret < 0)
3671                 req_set_fail_links(req);
3672         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3673         return 0;
3674 }
3675
3676 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3677                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3678 {
3679         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3680         u64 tmp;
3681
3682         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3683                 return -EINVAL;
3684
3685         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3686         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3687                 return -E2BIG;
3688         p->nbufs = tmp;
3689         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3690         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3691
3692         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3693                 return -EFAULT;
3694
3695         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3696         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3697         if (tmp > USHRT_MAX)
3698                 return -E2BIG;
3699         p->bid = tmp;
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3704 {
3705         struct io_buffer *buf;
3706         u64 addr = pbuf->addr;
3707         int i, bid = pbuf->bid;
3708
3709         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3710                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3711                 if (!buf)
3712                         break;
3713
3714                 buf->addr = addr;
3715                 buf->len = pbuf->len;
3716                 buf->bid = bid;
3717                 addr += pbuf->len;
3718                 bid++;
3719                 if (!*head) {
3720                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3721                         *head = buf;
3722                 } else {
3723                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3724                 }
3725         }
3726
3727         return i ? i : -ENOMEM;
3728 }
3729
3730 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3731                               struct io_comp_state *cs)
3732 {
3733         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3735         struct io_buffer *head, *list;
3736         int ret = 0;
3737
3738         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3739
3740         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3741
3742         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3743
3744         ret = io_add_buffers(p, &head);
3745         if (ret < 0)
3746                 goto out;
3747
3748         if (!list) {
3749                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3750                                         GFP_KERNEL);
3751                 if (ret < 0) {
3752                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3753                         goto out;
3754                 }
3755         }
3756 out:
3757         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3758         if (ret < 0)
3759                 req_set_fail_links(req);
3760         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3761         return 0;
3762 }
3763
3764 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3765                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3766 {
3767 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3768         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3769                 return -EINVAL;
3770         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3771                 return -EINVAL;
3772
3773         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3774         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3775         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3776
3777         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3778                 struct epoll_event __user *ev;
3779
3780                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3781                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3782                         return -EFAULT;
3783         }
3784
3785         return 0;
3786 #else
3787         return -EOPNOTSUPP;
3788 #endif
3789 }
3790
3791 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3792                         struct io_comp_state *cs)
3793 {
3794 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3795         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3796         int ret;
3797
3798         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3799         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3800                 return -EAGAIN;
3801
3802         if (ret < 0)
3803                 req_set_fail_links(req);
3804         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3805         return 0;
3806 #else
3807         return -EOPNOTSUPP;
3808 #endif
3809 }
3810
3811 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3812 {
3813 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3814         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3815                 return -EINVAL;
3816         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3817                 return -EINVAL;
3818
3819         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3820         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3821         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3822         return 0;
3823 #else
3824         return -EOPNOTSUPP;
3825 #endif
3826 }
3827
3828 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3829 {
3830 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3831         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3832         int ret;
3833
3834         if (force_nonblock)
3835                 return -EAGAIN;
3836
3837         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3838         if (ret < 0)
3839                 req_set_fail_links(req);
3840         io_req_complete(req, ret);
3841         return 0;
3842 #else
3843         return -EOPNOTSUPP;
3844 #endif
3845 }
3846
3847 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3848 {
3849         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3850                 return -EINVAL;
3851         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3852                 return -EINVAL;
3853
3854         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3855         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3856         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3857         return 0;
3858 }
3859
3860 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3861 {
3862         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3863         int ret;
3864
3865         if (force_nonblock) {
3866                 switch (fa->advice) {
3867                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3868                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3869                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3870                         break;
3871                 default:
3872                         return -EAGAIN;
3873                 }
3874         }
3875
3876         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3877         if (ret < 0)
3878                 req_set_fail_links(req);
3879         io_req_complete(req, ret);
3880         return 0;
3881 }
3882
3883 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3884 {
3885         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3886                 return -EINVAL;
3887         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3888                 return -EINVAL;
3889         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3890                 return -EBADF;
3891
3892         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3893         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3894         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3895         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3896         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3897
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3902 {
3903         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3904         int ret;
3905
3906         if (force_nonblock) {
3907                 /* only need file table for an actual valid fd */
3908                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3909                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3910                 return -EAGAIN;
3911         }
3912
3913         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3914                        ctx->buffer);
3915
3916         if (ret < 0)
3917                 req_set_fail_links(req);
3918         io_req_complete(req, ret);
3919         return 0;
3920 }
3921
3922 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3923 {
3924         /*
3925          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3926          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3927          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3928          */
3929         io_req_init_async(req);
3930         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3931
3932         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3933                 return -EINVAL;
3934         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3935             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3936                 return -EINVAL;
3937         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3938                 return -EBADF;
3939
3940         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3941         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3942             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3943                 return -EBADF;
3944
3945         req->close.put_file = NULL;
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3950                     struct io_comp_state *cs)
3951 {
3952         struct io_close *close = &req->close;
3953         int ret;
3954
3955         /* might be already done during nonblock submission */
3956         if (!close->put_file) {
3957                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3958                 if (ret < 0)
3959                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3960         }
3961
3962         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3963         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3964                 /* was never set, but play safe */
3965                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3966                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3967                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3968                 return -EAGAIN;
3969         }
3970
3971         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3972         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3973         if (ret < 0)
3974                 req_set_fail_links(req);
3975         fput(close->put_file);
3976         close->put_file = NULL;
3977         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3978         return 0;
3979 }
3980
3981 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3982 {
3983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3984
3985         if (!req->file)
3986                 return -EBADF;
3987
3988         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3989                 return -EINVAL;
3990         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3991                 return -EINVAL;
3992
3993         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3994         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3995         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3996         return 0;
3997 }
3998
3999 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4000 {
4001         int ret;
4002
4003         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4004         if (force_nonblock)
4005                 return -EAGAIN;
4006
4007         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4008                                 req->sync.flags);
4009         if (ret < 0)
4010                 req_set_fail_links(req);
4011         io_req_complete(req, ret);
4012         return 0;
4013 }
4014
4015 #if defined(CONFIG_NET)
4016 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4017                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4018 {
4019         if (req->io)
4020                 return -EAGAIN;
4021         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4022                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4023                         kfree(kmsg->iov);
4024                 return -ENOMEM;
4025         }
4026         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4027         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4028         return -EAGAIN;
4029 }
4030
4031 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4032                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4033 {
4034         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4035         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4036         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4037                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4038 }
4039
4040 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4041 {
4042         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4043         struct io_async_ctx *io = req->io;
4044         int ret;
4045
4046         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4047                 return -EINVAL;
4048
4049         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4050         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4051         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4052
4053 #ifdef CONFIG_COMPAT
4054         if (req->ctx->compat)
4055                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4056 #endif
4057
4058         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
4059                 return 0;
4060         /* iovec is already imported */
4061         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4062                 return 0;
4063
4064         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4065         if (!ret)
4066                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4067         return ret;
4068 }
4069
4070 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4071                       struct io_comp_state *cs)
4072 {
4073         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4074         struct socket *sock;
4075         unsigned flags;
4076         int ret;
4077
4078         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4079         if (unlikely(!sock))
4080                 return ret;
4081
4082         if (req->io) {
4083                 kmsg = &req->io->msg;
4084                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4085                 /* if iov is set, it's allocated already */
4086                 if (!kmsg->iov)
4087                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4088                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4089         } else {
4090                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4091                 if (ret)
4092                         return ret;
4093                 kmsg = &iomsg;
4094         }
4095
4096         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4097         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4098                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4099         else if (force_nonblock)
4100                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4101
4102         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4103         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4104                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4105         if (ret == -ERESTARTSYS)
4106                 ret = -EINTR;
4107
4108         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4109                 kfree(kmsg->iov);
4110         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4111         if (ret < 0)
4112                 req_set_fail_links(req);
4113         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4114         return 0;
4115 }
4116
4117 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4118                    struct io_comp_state *cs)
4119 {
4120         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4121         struct msghdr msg;
4122         struct iovec iov;
4123         struct socket *sock;
4124         unsigned flags;
4125         int ret;
4126
4127         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4128         if (unlikely(!sock))
4129                 return ret;
4130
4131         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4132         if (unlikely(ret))
4133                 return ret;;
4134
4135         msg.msg_name = NULL;
4136         msg.msg_control = NULL;
4137         msg.msg_controllen = 0;
4138         msg.msg_namelen = 0;
4139
4140         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4141         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4142                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4143         else if (force_nonblock)
4144                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4145
4146         msg.msg_flags = flags;
4147         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4148         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4149                 return -EAGAIN;
4150         if (ret == -ERESTARTSYS)
4151                 ret = -EINTR;
4152
4153         if (ret < 0)
4154                 req_set_fail_links(req);
4155         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4156         return 0;
4157 }
4158
4159 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4160                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4161 {
4162         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4163         struct iovec __user *uiov;
4164         size_t iov_len;
4165         int ret;
4166
4167         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4168                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4169         if (ret)
4170                 return ret;
4171
4172         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4173                 if (iov_len > 1)
4174                         return -EINVAL;
4175                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4176                         return -EFAULT;
4177                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4178                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4179                                 sr->len);
4180                 iomsg->iov = NULL;
4181         } else {
4182                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4183                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4184                 if (ret > 0)
4185                         ret = 0;
4186         }
4187
4188         return ret;
4189 }
4190
4191 #ifdef CONFIG_COMPAT
4192 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4193                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4194 {
4195         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4196         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4197         struct compat_iovec __user *uiov;
4198         compat_uptr_t ptr;
4199         compat_size_t len;
4200         int ret;
4201
4202         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4203         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4204                                         &ptr, &len);
4205         if (ret)
4206                 return ret;
4207
4208         uiov = compat_ptr(ptr);
4209         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4210                 compat_ssize_t clen;
4211
4212                 if (len > 1)
4213                         return -EINVAL;
4214                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4215                         return -EFAULT;
4216                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4217                         return -EFAULT;
4218                 if (clen < 0)
4219                         return -EINVAL;
4220                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4221                 iomsg->iov = NULL;
4222         } else {
4223                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4224                                                 &iomsg->iov,
4225                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4226                 if (ret < 0)
4227                         return ret;
4228         }
4229
4230         return 0;
4231 }
4232 #endif
4233
4234 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4235                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4236 {
4237         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4238         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4239
4240 #ifdef CONFIG_COMPAT
4241         if (req->ctx->compat)
4242                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4243 #endif
4244
4245         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4246 }
4247
4248 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4249                                                bool needs_lock)
4250 {
4251         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4252         struct io_buffer *kbuf;
4253
4254         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4255         if (IS_ERR(kbuf))
4256                 return kbuf;
4257
4258         sr->kbuf = kbuf;
4259         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4260         return kbuf;
4261 }
4262
4263 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4264 {
4265         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4266 }
4267
4268 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4269                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4270 {
4271         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4272         struct io_async_ctx *io = req->io;
4273         int ret;
4274
4275         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4276                 return -EINVAL;
4277
4278         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4279         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4280         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4281         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4282
4283 #ifdef CONFIG_COMPAT
4284         if (req->ctx->compat)
4285                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4286 #endif
4287
4288         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4289                 return 0;
4290         /* iovec is already imported */
4291         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4292                 return 0;
4293
4294         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4295         if (!ret)
4296                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4297         return ret;
4298 }
4299
4300 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4301                       struct io_comp_state *cs)
4302 {
4303         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4304         struct socket *sock;
4305         struct io_buffer *kbuf;
4306         unsigned flags;
4307         int ret, cflags = 0;
4308
4309         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4310         if (unlikely(!sock))
4311                 return ret;
4312
4313         if (req->io) {
4314                 kmsg = &req->io->msg;
4315                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4316                 /* if iov is set, it's allocated already */
4317                 if (!kmsg->iov)
4318                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4319                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4320         } else {
4321                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4322                 if (ret)
4323                         return ret;
4324                 kmsg = &iomsg;
4325         }
4326
4327         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4328                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4329                 if (IS_ERR(kbuf))
4330                         return PTR_ERR(kbuf);
4331                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4332                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4333                                 1, req->sr_msg.len);
4334         }
4335
4336         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4337         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4338                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4339         else if (force_nonblock)
4340                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4341
4342         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4343                                         kmsg->uaddr, flags);
4344         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4345                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4346         if (ret == -ERESTARTSYS)
4347                 ret = -EINTR;
4348
4349         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4350                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4351         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4352                 kfree(kmsg->iov);
4353         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4354         if (ret < 0)
4355                 req_set_fail_links(req);
4356         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4357         return 0;
4358 }
4359
4360 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4361                    struct io_comp_state *cs)
4362 {
4363         struct io_buffer *kbuf;
4364         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4365         struct msghdr msg;
4366         void __user *buf = sr->buf;
4367         struct socket *sock;
4368         struct iovec iov;
4369         unsigned flags;
4370         int ret, cflags = 0;
4371
4372         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4373         if (unlikely(!sock))
4374                 return ret;
4375
4376         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4377                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4378                 if (IS_ERR(kbuf))
4379                         return PTR_ERR(kbuf);
4380                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4381         }
4382
4383         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4384         if (unlikely(ret))
4385                 goto out_free;
4386
4387         msg.msg_name = NULL;
4388         msg.msg_control = NULL;
4389         msg.msg_controllen = 0;
4390         msg.msg_namelen = 0;
4391         msg.msg_iocb = NULL;
4392         msg.msg_flags = 0;
4393
4394         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4395         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4396                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4397         else if (force_nonblock)
4398                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4399
4400         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4401         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4402                 return -EAGAIN;
4403         if (ret == -ERESTARTSYS)
4404                 ret = -EINTR;
4405 out_free:
4406         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4407                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4408         if (ret < 0)
4409                 req_set_fail_links(req);
4410         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4411         return 0;
4412 }
4413
4414 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4415 {
4416         struct io_accept *accept = &req->accept;
4417
4418         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4419                 return -EINVAL;
4420         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4421                 return -EINVAL;
4422
4423         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4424         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4425         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4426         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4427         return 0;
4428 }
4429
4430 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4431                      struct io_comp_state *cs)
4432 {
4433         struct io_accept *accept = &req->accept;
4434         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4435         int ret;
4436
4437         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4438                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4439
4440         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4441                                         accept->addr_len, accept->flags,
4442                                         accept->nofile);
4443         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4444                 return -EAGAIN;
4445         if (ret < 0) {
4446                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4447                         ret = -EINTR;
4448                 req_set_fail_links(req);
4449         }
4450         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4451         return 0;
4452 }
4453
4454 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4455 {
4456         struct io_connect *conn = &req->connect;
4457         struct io_async_ctx *io = req->io;
4458
4459         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4460                 return -EINVAL;
4461         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4462                 return -EINVAL;
4463
4464         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4465         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4466
4467         if (!io)
4468                 return 0;
4469
4470         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4471                                         &io->connect.address);
4472 }
4473
4474 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4475                       struct io_comp_state *cs)
4476 {
4477         struct io_async_ctx __io, *io;
4478         unsigned file_flags;
4479         int ret;
4480
4481         if (req->io) {
4482                 io = req->io;
4483         } else {
4484                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4485                                                 req->connect.addr_len,
4486                                                 &__io.connect.address);
4487                 if (ret)
4488                         goto out;
4489                 io = &__io;
4490         }
4491
4492         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4493
4494         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4495                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4496         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4497                 if (req->io)
4498                         return -EAGAIN;
4499                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4500                         ret = -ENOMEM;
4501                         goto out;
4502                 }
4503                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4504                 return -EAGAIN;
4505         }
4506         if (ret == -ERESTARTSYS)
4507                 ret = -EINTR;
4508 out:
4509         if (ret < 0)
4510                 req_set_fail_links(req);
4511         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4512         return 0;
4513 }
4514 #else /* !CONFIG_NET */
4515 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4516 {
4517         return -EOPNOTSUPP;
4518 }
4519
4520 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4521                       struct io_comp_state *cs)
4522 {
4523         return -EOPNOTSUPP;
4524 }
4525
4526 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4527                    struct io_comp_state *cs)
4528 {
4529         return -EOPNOTSUPP;
4530 }
4531
4532 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4533                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4534 {
4535         return -EOPNOTSUPP;
4536 }
4537
4538 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4539                       struct io_comp_state *cs)
4540 {
4541         return -EOPNOTSUPP;
4542 }
4543
4544 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4545                    struct io_comp_state *cs)
4546 {
4547         return -EOPNOTSUPP;
4548 }
4549
4550 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4551 {
4552         return -EOPNOTSUPP;
4553 }
4554
4555 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4556                      struct io_comp_state *cs)
4557 {
4558         return -EOPNOTSUPP;
4559 }
4560
4561 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4562 {
4563         return -EOPNOTSUPP;
4564 }
4565
4566 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4567                       struct io_comp_state *cs)
4568 {
4569         return -EOPNOTSUPP;
4570 }
4571 #endif /* CONFIG_NET */
4572
4573 struct io_poll_table {
4574         struct poll_table_struct pt;
4575         struct io_kiocb *req;
4576         int error;
4577 };
4578
4579 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4580                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4581 {
4582         bool twa_signal_ok;
4583         int ret;
4584
4585         /* for instances that support it check for an event match first: */
4586         if (mask && !(mask & poll->events))
4587                 return 0;
4588
4589         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4590
4591         list_del_init(&poll->wait.entry);
4592
4593         req->result = mask;
4594         init_task_work(&req->task_work, func);
4595         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4596
4597         /*
4598          * If we using the signalfd wait_queue_head for this wakeup, then
4599          * it's not safe to use TWA_SIGNAL as we could be recursing on the
4600          * tsk->sighand->siglock on doing the wakeup. Should not be needed
4601          * either, as the normal wakeup will suffice.
4602          */
4603         twa_signal_ok = (poll->head != &req->task->sighand->signalfd_wqh);
4604
4605         /*
4606          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4607          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4608          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4609          * have the needed state needed for it anyway.
4610          */
4611         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work, twa_signal_ok);
4612         if (unlikely(ret)) {
4613                 struct task_struct *tsk;
4614
4615                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4616                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4617                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4618                 wake_up_process(tsk);
4619         }
4620         return 1;
4621 }
4622
4623 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4624         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4625 {
4626         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4627
4628         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4629                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4630
4631                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4632         }
4633
4634         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4635         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4636                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4637                 return true;
4638         }
4639
4640         return false;
4641 }
4642
4643 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4644 {
4645         /* pure poll stashes this in ->io, poll driven retry elsewhere */
4646         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4647                 return (struct io_poll_iocb *) req->io;
4648         return req->apoll->double_poll;
4649 }
4650
4651 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4652 {
4653         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4654                 return &req->poll;
4655         return &req->apoll->poll;
4656 }
4657
4658 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4659 {
4660         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4661
4662         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4663
4664         if (poll && poll->head) {
4665                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4666
4667                 spin_lock(&head->lock);
4668                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4669                 if (poll->wait.private)
4670                         refcount_dec(&req->refs);
4671                 poll->head = NULL;
4672                 spin_unlock(&head->lock);
4673         }
4674 }
4675
4676 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4677 {
4678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4679
4680         io_poll_remove_double(req);
4681         req->poll.done = true;
4682         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4683         io_commit_cqring(ctx);
4684 }
4685
4686 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4687 {
4688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4689
4690         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4691                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4692                 return;
4693         }
4694
4695         hash_del(&req->hash_node);
4696         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4697         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4698         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4699         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4700
4701         io_cqring_ev_posted(ctx);
4702 }
4703
4704 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4705 {
4706         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4707         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4708         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4709
4710         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4711         if (nxt)
4712                 __io_req_task_submit(nxt);
4713         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4714 }
4715
4716 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4717                                int sync, void *key)
4718 {
4719         struct io_kiocb *req = wait->private;
4720         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4721         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4722
4723         /* for instances that support it check for an event match first: */
4724         if (mask && !(mask & poll->events))
4725                 return 0;
4726
4727         if (poll && poll->head) {
4728                 bool done;
4729
4730                 spin_lock(&poll->head->lock);
4731                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4732                 if (!done)
4733                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4734                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4735                 wait->private = NULL;
4736                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4737                 if (!done)
4738                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4739         }
4740         refcount_dec(&req->refs);
4741         return 1;
4742 }
4743
4744 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4745                               wait_queue_func_t wake_func)
4746 {
4747         poll->head = NULL;
4748         poll->done = false;
4749         poll->canceled = false;
4750         poll->events = events;
4751         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4752         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4753 }
4754
4755 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4756                             struct wait_queue_head *head,
4757                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4758 {
4759         struct io_kiocb *req = pt->req;
4760
4761         /*
4762          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4763          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4764          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4765          */
4766         if (unlikely(poll->head)) {
4767                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4768                 if (*poll_ptr) {
4769                         pt->error = -EINVAL;
4770                         return;
4771                 }
4772                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4773                 if (!poll) {
4774                         pt->error = -ENOMEM;
4775                         return;
4776                 }
4777                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4778                 refcount_inc(&req->refs);
4779                 poll->wait.private = req;
4780                 *poll_ptr = poll;
4781         }
4782
4783         pt->error = 0;
4784         poll->head = head;
4785
4786         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4787                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4788         else
4789                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4790 }
4791
4792 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4793                                struct poll_table_struct *p)
4794 {
4795         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4796         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4797
4798         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4799 }
4800
4801 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4802 {
4803         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4804         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4805         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4806
4807         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4808
4809         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4810                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4811                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
4812                 return;
4813         }
4814
4815         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4816         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4817                 hash_del(&req->hash_node);
4818
4819         io_poll_remove_double(req);
4820         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4821
4822         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4823                 __io_req_task_submit(req);
4824         else
4825                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4826
4827         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4828         kfree(apoll->double_poll);
4829         kfree(apoll);
4830 }
4831
4832 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4833                         void *key)
4834 {
4835         struct io_kiocb *req = wait->private;
4836         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4837
4838         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4839                                         key_to_poll(key));
4840
4841         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4842 }
4843
4844 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4845 {
4846         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4847         struct hlist_head *list;
4848
4849         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4850         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4851 }
4852
4853 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4854                                       struct io_poll_iocb *poll,
4855                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4856                                       wait_queue_func_t wake_func)
4857         __acquires(&ctx->completion_lock)
4858 {
4859         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4860         bool cancel = false;
4861
4862         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4863         poll->file = req->file;
4864         poll->wait.private = req;
4865
4866         ipt->pt._key = mask;
4867         ipt->req = req;
4868         ipt->error = -EINVAL;
4869
4870         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4871
4872         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4873         if (likely(poll->head)) {
4874                 spin_lock(&poll->head->lock);
4875                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4876                         if (ipt->error)
4877                                 cancel = true;
4878                         ipt->error = 0;
4879                         mask = 0;
4880                 }
4881                 if (mask || ipt->error)
4882                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4883                 else if (cancel)
4884                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4885                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4886                         io_poll_req_insert(req);
4887                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4888         }
4889
4890         return mask;
4891 }
4892
4893 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4894 {
4895         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4896         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4897         struct async_poll *apoll;
4898         struct io_poll_table ipt;
4899         __poll_t mask, ret;
4900         int rw;
4901
4902         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4903                 return false;
4904         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4905                 return false;
4906         if (def->pollin)
4907                 rw = READ;
4908         else if (def->pollout)
4909                 rw = WRITE;
4910         else
4911                 return false;
4912         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
4913         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
4914                 return false;
4915
4916         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4917         if (unlikely(!apoll))
4918                 return false;
4919         apoll->double_poll = NULL;
4920
4921         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4922         io_get_req_task(req);
4923         req->apoll = apoll;
4924         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4925
4926         mask = 0;
4927         if (def->pollin)
4928                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4929         if (def->pollout)
4930                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4931         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4932
4933         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4934
4935         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4936                                         io_async_wake);
4937         if (ret || ipt.error) {
4938                 io_poll_remove_double(req);
4939                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4940                 kfree(apoll->double_poll);
4941                 kfree(apoll);
4942                 return false;
4943         }
4944         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4945         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4946                                         apoll->poll.events);
4947         return true;
4948 }
4949
4950 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4951                                  struct io_poll_iocb *poll)
4952 {
4953         bool do_complete = false;
4954
4955         spin_lock(&poll->head->lock);
4956         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4957         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4958                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4959                 do_complete = true;
4960         }
4961         spin_unlock(&poll->head->lock);
4962         hash_del(&req->hash_node);
4963         return do_complete;
4964 }
4965
4966 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4967 {
4968         bool do_complete;
4969
4970         io_poll_remove_double(req);
4971
4972         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4973                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4974         } else {
4975                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4976
4977                 /* non-poll requests have submit ref still */
4978                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4979                 if (do_complete) {
4980                         io_put_req(req);
4981                         kfree(apoll->double_poll);
4982                         kfree(apoll);
4983                 }
4984         }
4985
4986         if (do_complete) {
4987                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4988                 io_commit_cqring(req->ctx);
4989                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4990                 req_set_fail_links(req);
4991                 io_put_req(req);
4992         }
4993
4994         return do_complete;
4995 }
4996
4997 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4998 {
4999         struct hlist_node *tmp;
5000         struct io_kiocb *req;
5001         int posted = 0, i;
5002
5003         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5004         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5005                 struct hlist_head *list;
5006
5007                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5008                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
5009                         posted += io_poll_remove_one(req);
5010         }
5011         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5012
5013         if (posted)
5014                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5015 }
5016
5017 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5018 {
5019         struct hlist_head *list;
5020         struct io_kiocb *req;
5021
5022         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5023         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5024                 if (sqe_addr != req->user_data)
5025                         continue;
5026                 if (io_poll_remove_one(req))
5027                         return 0;
5028                 return -EALREADY;
5029         }
5030
5031         return -ENOENT;
5032 }
5033
5034 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5035                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5036 {
5037         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5038                 return -EINVAL;
5039         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5040             sqe->poll_events)
5041                 return -EINVAL;
5042
5043         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5044         return 0;
5045 }
5046
5047 /*
5048  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5049  * and remove it if found.
5050  */
5051 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5052 {
5053         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5054         u64 addr;
5055         int ret;
5056
5057         addr = req->poll.addr;
5058         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5059         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
5060         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5061
5062         if (ret < 0)
5063                 req_set_fail_links(req);
5064         io_req_complete(req, ret);
5065         return 0;
5066 }
5067
5068 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5069                         void *key)
5070 {
5071         struct io_kiocb *req = wait->private;
5072         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5073
5074         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5075 }
5076
5077 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5078                                struct poll_table_struct *p)
5079 {
5080         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5081
5082         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
5083 }
5084
5085 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5086 {
5087         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5088         u32 events;
5089
5090         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5091                 return -EINVAL;
5092         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5093                 return -EINVAL;
5094         if (!poll->file)
5095                 return -EBADF;
5096
5097         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5098 #ifdef __BIG_ENDIAN
5099         events = swahw32(events);
5100 #endif
5101         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5102                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5103
5104         io_get_req_task(req);
5105         return 0;
5106 }
5107
5108 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5109 {
5110         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5111         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5112         struct io_poll_table ipt;
5113         __poll_t mask;
5114
5115         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5116         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5117
5118         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5119                                         io_poll_wake);
5120
5121         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5122                 ipt.error = 0;
5123                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5124         }
5125         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5126
5127         if (mask) {
5128                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5129                 io_put_req(req);
5130         }
5131         return ipt.error;
5132 }
5133
5134 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5135 {
5136         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5137                                                 struct io_timeout_data, timer);
5138         struct io_kiocb *req = data->req;
5139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5140         unsigned long flags;
5141
5142         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5143         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5144                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5145
5146         /*
5147          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5148          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5149          */
5150         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5151                 list_del_init(&req->timeout.list);
5152
5153         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5154         io_commit_cqring(ctx);
5155         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5156
5157         io_cqring_ev_posted(ctx);
5158         req_set_fail_links(req);
5159         io_put_req(req);
5160         return HRTIMER_NORESTART;
5161 }
5162
5163 static int __io_timeout_cancel(struct io_kiocb *req)
5164 {
5165         int ret;
5166
5167         list_del_init(&req->timeout.list);
5168
5169         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5170         if (ret == -1)
5171                 return -EALREADY;
5172
5173         req_set_fail_links(req);
5174         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
5175         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5176         io_put_req(req);
5177         return 0;
5178 }
5179
5180 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5181 {
5182         struct io_kiocb *req;
5183         int ret = -ENOENT;
5184
5185         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5186                 if (user_data == req->user_data) {
5187                         ret = 0;
5188                         break;
5189                 }
5190         }
5191
5192         if (ret == -ENOENT)
5193                 return ret;
5194
5195         return __io_timeout_cancel(req);
5196 }
5197
5198 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5199                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5200 {
5201         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5202                 return -EINVAL;
5203         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5204                 return -EINVAL;
5205         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5206                 return -EINVAL;
5207
5208         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5209         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5210         if (req->timeout.flags)
5211                 return -EINVAL;
5212
5213         return 0;
5214 }
5215
5216 /*
5217  * Remove or update an existing timeout command
5218  */
5219 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5220 {
5221         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5222         int ret;
5223
5224         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5225         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5226
5227         io_cqring_fill_event(req, ret);
5228         io_commit_cqring(ctx);
5229         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5230         io_cqring_ev_posted(ctx);
5231         if (ret < 0)
5232                 req_set_fail_links(req);
5233         io_put_req(req);
5234         return 0;
5235 }
5236
5237 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5238                            bool is_timeout_link)
5239 {
5240         struct io_timeout_data *data;
5241         unsigned flags;
5242         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5243
5244         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5245                 return -EINVAL;
5246         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5247                 return -EINVAL;
5248         if (off && is_timeout_link)
5249                 return -EINVAL;
5250         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5251         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5252                 return -EINVAL;
5253
5254         req->timeout.off = off;
5255
5256         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5257                 return -ENOMEM;
5258
5259         data = &req->io->timeout;
5260         data->req = req;
5261
5262         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5263                 return -EFAULT;
5264
5265         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5266                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5267         else
5268                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5269
5270         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5271         return 0;
5272 }
5273
5274 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5275 {
5276         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5277         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5278         struct list_head *entry;
5279         u32 tail, off = req->timeout.off;
5280
5281         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5282
5283         /*
5284          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5285          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5286          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5287          */
5288         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5289                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5290                 goto add;
5291         }
5292
5293         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5294         req->timeout.target_seq = tail + off;
5295
5296         /*
5297          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5298          * the one we need first.
5299          */
5300         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5301                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5302                                                   timeout.list);
5303
5304                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5305                         continue;
5306                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5307                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5308                         break;
5309         }
5310 add:
5311         list_add(&req->timeout.list, entry);
5312         data->timer.function = io_timeout_fn;
5313         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5314         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5315         return 0;
5316 }
5317
5318 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5319 {
5320         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5321
5322         return req->user_data == (unsigned long) data;
5323 }
5324
5325 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5326 {
5327         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5328         int ret = 0;
5329
5330         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5331         switch (cancel_ret) {
5332         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5333                 ret = 0;
5334                 break;
5335         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5336                 ret = -EALREADY;
5337                 break;
5338         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5339                 ret = -ENOENT;
5340                 break;
5341         }
5342
5343         return ret;
5344 }
5345
5346 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5347                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5348                                      int success_ret)
5349 {
5350         unsigned long flags;
5351         int ret;
5352
5353         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5354         if (ret != -ENOENT) {
5355                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5356                 goto done;
5357         }
5358
5359         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5360         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5361         if (ret != -ENOENT)
5362                 goto done;
5363         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5364 done:
5365         if (!ret)
5366                 ret = success_ret;
5367         io_cqring_fill_event(req, ret);
5368         io_commit_cqring(ctx);
5369         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5370         io_cqring_ev_posted(ctx);
5371
5372         if (ret < 0)
5373                 req_set_fail_links(req);
5374         io_put_req(req);
5375 }
5376
5377 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5378                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5379 {
5380         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5381                 return -EINVAL;
5382         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5383                 return -EINVAL;
5384         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5385                 return -EINVAL;
5386
5387         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5388         return 0;
5389 }
5390
5391 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5392 {
5393         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5394
5395         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5396         return 0;
5397 }
5398
5399 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5400                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5401 {
5402         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5403                 return -EINVAL;
5404         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5405                 return -EINVAL;
5406
5407         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5408         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5409         if (!req->files_update.nr_args)
5410                 return -EINVAL;
5411         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5412         return 0;
5413 }
5414
5415 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5416                            struct io_comp_state *cs)
5417 {
5418         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5419         struct io_uring_files_update up;
5420         int ret;
5421
5422         if (force_nonblock)
5423                 return -EAGAIN;
5424
5425         up.offset = req->files_update.offset;
5426         up.fds = req->files_update.arg;
5427
5428         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5429         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5430         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5431
5432         if (ret < 0)
5433                 req_set_fail_links(req);
5434         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5435         return 0;
5436 }
5437
5438 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5439                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5440 {
5441         ssize_t ret = 0;
5442
5443         if (!sqe)
5444                 return 0;
5445
5446         if (io_alloc_async_ctx(req))
5447                 return -EAGAIN;
5448         ret = io_prep_work_files(req);
5449         if (unlikely(ret))
5450                 return ret;
5451
5452         switch (req->opcode) {
5453         case IORING_OP_NOP:
5454                 break;
5455         case IORING_OP_READV:
5456         case IORING_OP_READ_FIXED:
5457         case IORING_OP_READ:
5458                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5459                 break;
5460         case IORING_OP_WRITEV:
5461         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5462         case IORING_OP_WRITE:
5463                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5464                 break;
5465         case IORING_OP_POLL_ADD:
5466                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5467                 break;
5468         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5469                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5470                 break;
5471         case IORING_OP_FSYNC:
5472                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5473                 break;
5474         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5475                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5476                 break;
5477         case IORING_OP_SENDMSG:
5478         case IORING_OP_SEND:
5479                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5480                 break;
5481         case IORING_OP_RECVMSG:
5482         case IORING_OP_RECV:
5483                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5484                 break;
5485         case IORING_OP_CONNECT:
5486                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5487                 break;
5488         case IORING_OP_TIMEOUT:
5489                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5490                 break;
5491         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5492                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5493                 break;
5494         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5495                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5496                 break;
5497         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5498                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5499                 break;
5500         case IORING_OP_ACCEPT:
5501                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5502                 break;
5503         case IORING_OP_FALLOCATE:
5504                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5505                 break;
5506         case IORING_OP_OPENAT:
5507                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5508                 break;
5509         case IORING_OP_CLOSE:
5510                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5511                 break;
5512         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5513                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5514                 break;
5515         case IORING_OP_STATX:
5516                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5517                 break;
5518         case IORING_OP_FADVISE:
5519                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5520                 break;
5521         case IORING_OP_MADVISE:
5522                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5523                 break;
5524         case IORING_OP_OPENAT2:
5525                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5526                 break;
5527         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5528                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5529                 break;
5530         case IORING_OP_SPLICE:
5531                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5532                 break;
5533         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5534                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5535                 break;
5536         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5537                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5538                 break;
5539         case IORING_OP_TEE:
5540                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5541                 break;
5542         default:
5543                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5544                                 req->opcode);
5545                 ret = -EINVAL;
5546                 break;
5547         }
5548
5549         return ret;
5550 }
5551
5552 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5553 {
5554         struct io_kiocb *pos;
5555         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5556         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5557
5558         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5559                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5560                         nr_reqs++;
5561
5562         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5563         return total_submitted - nr_reqs;
5564 }
5565
5566 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5567 {
5568         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5569         struct io_defer_entry *de;
5570         int ret;
5571         u32 seq;
5572
5573         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5574         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5575                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5576                 return 0;
5577
5578         seq = io_get_sequence(req);
5579         /* Still a chance to pass the sequence check */
5580         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5581                 return 0;
5582
5583         if (!req->io) {
5584                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5585                 if (ret)
5586                         return ret;
5587         }
5588         io_prep_async_link(req);
5589         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5590         if (!de)
5591                 return -ENOMEM;
5592
5593         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5594         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5595                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5596                 kfree(de);
5597                 io_queue_async_work(req);
5598                 return -EIOCBQUEUED;
5599         }
5600
5601         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5602         de->req = req;
5603         de->seq = seq;
5604         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5605         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5606         return -EIOCBQUEUED;
5607 }
5608
5609 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5610 {
5611         struct io_async_ctx *io = req->io;
5612
5613         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5614                 switch (req->opcode) {
5615                 case IORING_OP_READV:
5616                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5617                 case IORING_OP_READ:
5618                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5619                         break;
5620                 case IORING_OP_RECVMSG:
5621                 case IORING_OP_RECV:
5622                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5623                         break;
5624                 }
5625                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5626         }
5627
5628         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5629                 switch (req->opcode) {
5630                 case IORING_OP_READV:
5631                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5632                 case IORING_OP_READ:
5633                 case IORING_OP_WRITEV:
5634                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5635                 case IORING_OP_WRITE:
5636                         if (io->rw.free_iovec)
5637                                 kfree(io->rw.free_iovec);
5638                         break;
5639                 case IORING_OP_RECVMSG:
5640                 case IORING_OP_SENDMSG:
5641                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5642                                 kfree(io->msg.iov);
5643                         break;
5644                 case IORING_OP_SPLICE:
5645                 case IORING_OP_TEE:
5646                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5647                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5648                         break;
5649                 }
5650                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5651         }
5652
5653         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
5654                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5655                 unsigned long flags;
5656
5657                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
5658                 list_del(&req->inflight_entry);
5659                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
5660                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
5661                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
5662                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
5663         }
5664 }
5665
5666 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5667                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5668 {
5669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5670         int ret;
5671
5672         switch (req->opcode) {
5673         case IORING_OP_NOP:
5674                 ret = io_nop(req, cs);
5675                 break;
5676         case IORING_OP_READV:
5677         case IORING_OP_READ_FIXED:
5678         case IORING_OP_READ:
5679                 if (sqe) {
5680                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5681                         if (ret < 0)
5682                                 break;
5683                 }
5684                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5685                 break;
5686         case IORING_OP_WRITEV:
5687         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5688         case IORING_OP_WRITE:
5689                 if (sqe) {
5690                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5691                         if (ret < 0)
5692                                 break;
5693                 }
5694                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5695                 break;
5696         case IORING_OP_FSYNC:
5697                 if (sqe) {
5698                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5699                         if (ret < 0)
5700                                 break;
5701                 }
5702                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5703                 break;
5704         case IORING_OP_POLL_ADD:
5705                 if (sqe) {
5706                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5707                         if (ret)
5708                                 break;
5709                 }
5710                 ret = io_poll_add(req);
5711                 break;
5712         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5713                 if (sqe) {
5714                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5715                         if (ret < 0)
5716                                 break;
5717                 }
5718                 ret = io_poll_remove(req);
5719                 break;
5720         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5721                 if (sqe) {
5722                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5723                         if (ret < 0)
5724                                 break;
5725                 }
5726                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5727                 break;
5728         case IORING_OP_SENDMSG:
5729         case IORING_OP_SEND:
5730                 if (sqe) {
5731                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5732                         if (ret < 0)
5733                                 break;
5734                 }
5735                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5736                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5737                 else
5738                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5739                 break;
5740         case IORING_OP_RECVMSG:
5741         case IORING_OP_RECV:
5742                 if (sqe) {
5743                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5744                         if (ret)
5745                                 break;
5746                 }
5747                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5748                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5749                 else
5750                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5751                 break;
5752         case IORING_OP_TIMEOUT:
5753                 if (sqe) {
5754                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5755                         if (ret)
5756                                 break;
5757                 }
5758                 ret = io_timeout(req);
5759                 break;
5760         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5761                 if (sqe) {
5762                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5763                         if (ret)
5764                                 break;
5765                 }
5766                 ret = io_timeout_remove(req);
5767                 break;
5768         case IORING_OP_ACCEPT:
5769                 if (sqe) {
5770                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5771                         if (ret)
5772                                 break;
5773                 }
5774                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5775                 break;
5776         case IORING_OP_CONNECT:
5777                 if (sqe) {
5778                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5779                         if (ret)
5780                                 break;
5781                 }
5782                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5783                 break;
5784         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5785                 if (sqe) {
5786                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5787                         if (ret)
5788                                 break;
5789                 }
5790                 ret = io_async_cancel(req);
5791                 break;
5792         case IORING_OP_FALLOCATE:
5793                 if (sqe) {
5794                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5795                         if (ret)
5796                                 break;
5797                 }
5798                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5799                 break;
5800         case IORING_OP_OPENAT:
5801                 if (sqe) {
5802                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5803                         if (ret)
5804                                 break;
5805                 }
5806                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5807                 break;
5808         case IORING_OP_CLOSE:
5809                 if (sqe) {
5810                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5811                         if (ret)
5812                                 break;
5813                 }
5814                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5815                 break;
5816         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5817                 if (sqe) {
5818                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5819                         if (ret)
5820                                 break;
5821                 }
5822                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5823                 break;
5824         case IORING_OP_STATX:
5825                 if (sqe) {
5826                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5827                         if (ret)
5828                                 break;
5829                 }
5830                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5831                 break;
5832         case IORING_OP_FADVISE:
5833                 if (sqe) {
5834                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5835                         if (ret)
5836                                 break;
5837                 }
5838                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5839                 break;
5840         case IORING_OP_MADVISE:
5841                 if (sqe) {
5842                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5843                         if (ret)
5844                                 break;
5845                 }
5846                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5847                 break;
5848         case IORING_OP_OPENAT2:
5849                 if (sqe) {
5850                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5851                         if (ret)
5852                                 break;
5853                 }
5854                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5855                 break;
5856         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5857                 if (sqe) {
5858                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5859                         if (ret)
5860                                 break;
5861                 }
5862                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5863                 break;
5864         case IORING_OP_SPLICE:
5865                 if (sqe) {
5866                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5867                         if (ret < 0)
5868                                 break;
5869                 }
5870                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5871                 break;
5872         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5873                 if (sqe) {
5874                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5875                         if (ret)
5876                                 break;
5877                 }
5878                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5879                 break;
5880         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5881                 if (sqe) {
5882                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5883                         if (ret)
5884                                 break;
5885                 }
5886                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5887                 break;
5888         case IORING_OP_TEE:
5889                 if (sqe) {
5890                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5891                         if (ret < 0)
5892                                 break;
5893                 }
5894                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5895                 break;
5896         default:
5897                 ret = -EINVAL;
5898                 break;
5899         }
5900
5901         if (ret)
5902                 return ret;
5903
5904         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5905         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5906                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5907
5908                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5909                 if (in_async)
5910                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5911
5912                 io_iopoll_req_issued(req);
5913
5914                 if (in_async)
5915                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5916         }
5917
5918         return 0;
5919 }
5920
5921 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5922 {
5923         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5924         struct io_kiocb *timeout;
5925         int ret = 0;
5926
5927         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5928         if (timeout)
5929                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5930
5931         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5932         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5933                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5934                 ret = -ECANCELED;
5935         }
5936
5937         if (!ret) {
5938                 do {
5939                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5940                         /*
5941                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5942                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5943                          * wait for request slots on the block side.
5944                          */
5945                         if (ret != -EAGAIN)
5946                                 break;
5947                         cond_resched();
5948                 } while (1);
5949         }
5950
5951         if (ret) {
5952                 req_set_fail_links(req);
5953                 io_req_complete(req, ret);
5954         }
5955
5956         return io_steal_work(req);
5957 }
5958
5959 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5960                                               int index)
5961 {
5962         struct fixed_file_table *table;
5963
5964         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5965         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5966 }
5967
5968 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5969                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5970 {
5971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5972         struct file *file;
5973
5974         if (fixed) {
5975                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5976                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5977                         return -EBADF;
5978                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5979                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5980                 if (file) {
5981                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5982                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5983                 }
5984         } else {
5985                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5986                 file = __io_file_get(state, fd);
5987         }
5988
5989         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5990                 *out_file = file;
5991                 return 0;
5992         }
5993         return -EBADF;
5994 }
5995
5996 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5997                            int fd)
5998 {
5999         bool fixed;
6000
6001         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
6002         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
6003                 return -EBADF;
6004
6005         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
6006 }
6007
6008 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
6009 {
6010         int ret = -EBADF;
6011         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6012
6013         io_req_init_async(req);
6014
6015         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
6016                 return 0;
6017         if (!ctx->ring_file)
6018                 return -EBADF;
6019
6020         rcu_read_lock();
6021         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6022         /*
6023          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
6024          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
6025          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
6026          * this operation if it has.
6027          */
6028         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
6029                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6030                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6031                 req->work.files = current->files;
6032                 ret = 0;
6033         }
6034         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6035         rcu_read_unlock();
6036
6037         return ret;
6038 }
6039
6040 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
6041 {
6042         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
6043                 return 0;
6044         return io_grab_files(req);
6045 }
6046
6047 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6048 {
6049         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6050                                                 struct io_timeout_data, timer);
6051         struct io_kiocb *req = data->req;
6052         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6053         struct io_kiocb *prev = NULL;
6054         unsigned long flags;
6055
6056         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6057
6058         /*
6059          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6060          * race with the completion of the linked work.
6061          */
6062         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6063                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
6064                                   link_list);
6065                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
6066                         list_del_init(&req->link_list);
6067                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6068                 } else
6069                         prev = NULL;
6070         }
6071
6072         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6073
6074         if (prev) {
6075                 req_set_fail_links(prev);
6076                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6077                 io_put_req(prev);
6078         } else {
6079                 io_req_complete(req, -ETIME);
6080         }
6081         return HRTIMER_NORESTART;
6082 }
6083
6084 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6085 {
6086         /*
6087          * If the list is now empty, then our linked request finished before
6088          * we got a chance to setup the timer
6089          */
6090         if (!list_empty(&req->link_list)) {
6091                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
6092
6093                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6094                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6095                                 data->mode);
6096         }
6097 }
6098
6099 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6100 {
6101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6102
6103         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6104         __io_queue_linked_timeout(req);
6105         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6106
6107         /* drop submission reference */
6108         io_put_req(req);
6109 }
6110
6111 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6112 {
6113         struct io_kiocb *nxt;
6114
6115         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
6116                 return NULL;
6117         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
6118                 return NULL;
6119
6120         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
6121                                         link_list);
6122         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6123                 return NULL;
6124
6125         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6126         return nxt;
6127 }
6128
6129 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6130                            struct io_comp_state *cs)
6131 {
6132         struct io_kiocb *linked_timeout;
6133         struct io_kiocb *nxt;
6134         const struct cred *old_creds = NULL;
6135         int ret;
6136
6137 again:
6138         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6139
6140         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
6141             req->work.creds != current_cred()) {
6142                 if (old_creds)
6143                         revert_creds(old_creds);
6144                 if (old_creds == req->work.creds)
6145                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6146                 else
6147                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
6148         }
6149
6150         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
6151
6152         /*
6153          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6154          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6155          */
6156         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6157                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6158 punt:
6159                         ret = io_prep_work_files(req);
6160                         if (unlikely(ret))
6161                                 goto err;
6162                         /*
6163                          * Queued up for async execution, worker will release
6164                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6165                          */
6166                         io_queue_async_work(req);
6167                 }
6168
6169                 if (linked_timeout)
6170                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6171                 goto exit;
6172         }
6173
6174         if (unlikely(ret)) {
6175 err:
6176                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6177                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6178                 req_set_fail_links(req);
6179                 io_put_req(req);
6180                 io_req_complete(req, ret);
6181                 goto exit;
6182         }
6183
6184         /* drop submission reference */
6185         nxt = io_put_req_find_next(req);
6186         if (linked_timeout)
6187                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6188
6189         if (nxt) {
6190                 req = nxt;
6191
6192                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6193                         goto punt;
6194                 goto again;
6195         }
6196 exit:
6197         if (old_creds)
6198                 revert_creds(old_creds);
6199 }
6200
6201 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6202                          struct io_comp_state *cs)
6203 {
6204         int ret;
6205
6206         ret = io_req_defer(req, sqe);
6207         if (ret) {
6208                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6209 fail_req:
6210                         req_set_fail_links(req);
6211                         io_put_req(req);
6212                         io_req_complete(req, ret);
6213                 }
6214         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6215                 if (!req->io) {
6216                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6217                         if (unlikely(ret))
6218                                 goto fail_req;
6219                 }
6220
6221                 /*
6222                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6223                  * to async execution.
6224                  */
6225                 io_req_init_async(req);
6226                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6227                 io_queue_async_work(req);
6228         } else {
6229                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6230         }
6231 }
6232
6233 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6234                                       struct io_comp_state *cs)
6235 {
6236         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6237                 io_put_req(req);
6238                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6239         } else
6240                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6241 }
6242
6243 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6244                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6245 {
6246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6247         int ret;
6248
6249         /*
6250          * If we already have a head request, queue this one for async
6251          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6252          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6253          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6254          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6255          */
6256         if (*link) {
6257                 struct io_kiocb *head = *link;
6258
6259                 /*
6260                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6261                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6262                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6263                  * next after the link request. The last one is done via
6264                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6265                  */
6266                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6267                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6268                         ctx->drain_next = 1;
6269                 }
6270                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6271                 if (unlikely(ret)) {
6272                         /* fail even hard links since we don't submit */
6273                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6274                         return ret;
6275                 }
6276                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6277                 io_get_req_task(req);
6278                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6279
6280                 /* last request of a link, enqueue the link */
6281                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6282                         io_queue_link_head(head, cs);
6283                         *link = NULL;
6284                 }
6285         } else {
6286                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6287                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6288                         ctx->drain_next = 0;
6289                 }
6290                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6291                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6292                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6293
6294                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6295                         if (unlikely(ret))
6296                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6297                         *link = req;
6298                 } else {
6299                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6300                 }
6301         }
6302
6303         return 0;
6304 }
6305
6306 /*
6307  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6308  */
6309 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6310 {
6311         if (!list_empty(&state->comp.list))
6312                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6313         blk_finish_plug(&state->plug);
6314         io_state_file_put(state);
6315         if (state->free_reqs)
6316                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6317 }
6318
6319 /*
6320  * Start submission side cache.
6321  */
6322 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6323                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6324 {
6325         blk_start_plug(&state->plug);
6326 #ifdef CONFIG_BLOCK
6327         state->plug.nowait = true;
6328 #endif
6329         state->comp.nr = 0;
6330         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6331         state->comp.ctx = ctx;
6332         state->free_reqs = 0;
6333         state->file = NULL;
6334         state->ios_left = max_ios;
6335 }
6336
6337 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6338 {
6339         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6340
6341         /*
6342          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6343          * since once we write the new head, the application could
6344          * write new data to them.
6345          */
6346         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6347 }
6348
6349 /*
6350  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6351  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6352  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6353  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6354  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6355  * prevent a re-load down the line.
6356  */
6357 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6358 {
6359         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6360         unsigned head;
6361
6362         /*
6363          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6364          *
6365          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6366          *    head updates.
6367          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6368          *    though the application is the one updating it.
6369          */
6370         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6371         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6372                 return &ctx->sq_sqes[head];
6373
6374         /* drop invalid entries */
6375         ctx->cached_sq_dropped++;
6376         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6377         return NULL;
6378 }
6379
6380 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6381 {
6382         ctx->cached_sq_head++;
6383 }
6384
6385 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6386                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6387                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6388
6389 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6390                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6391                        struct io_submit_state *state)
6392 {
6393         unsigned int sqe_flags;
6394         int id;
6395
6396         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6397         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6398         req->io = NULL;
6399         req->file = NULL;
6400         req->ctx = ctx;
6401         req->flags = 0;
6402         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6403         refcount_set(&req->refs, 2);
6404         req->task = current;
6405         req->result = 0;
6406
6407         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6408                 return -EINVAL;
6409
6410         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6411                 return -EFAULT;
6412
6413         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6414         /* enforce forwards compatibility on users */
6415         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6416                 return -EINVAL;
6417
6418         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6419             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6420                 return -EOPNOTSUPP;
6421
6422         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6423         if (id) {
6424                 io_req_init_async(req);
6425                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6426                 if (unlikely(!req->work.creds))
6427                         return -EINVAL;
6428                 get_cred(req->work.creds);
6429         }
6430
6431         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6432         req->flags |= sqe_flags;
6433
6434         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6435                 return 0;
6436
6437         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6438 }
6439
6440 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6441                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6442 {
6443         struct io_submit_state state;
6444         struct io_kiocb *link = NULL;
6445         int i, submitted = 0;
6446
6447         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6448         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6449                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6450                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6451                         return -EBUSY;
6452         }
6453
6454         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6455         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6456
6457         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6458                 return -EAGAIN;
6459
6460         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6461
6462         ctx->ring_fd = ring_fd;
6463         ctx->ring_file = ring_file;
6464
6465         for (i = 0; i < nr; i++) {
6466                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6467                 struct io_kiocb *req;
6468                 int err;
6469
6470                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6471                 if (unlikely(!sqe)) {
6472                         io_consume_sqe(ctx);
6473                         break;
6474                 }
6475                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6476                 if (unlikely(!req)) {
6477                         if (!submitted)
6478                                 submitted = -EAGAIN;
6479                         break;
6480                 }
6481
6482                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6483                 io_consume_sqe(ctx);
6484                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6485                 submitted++;
6486
6487                 if (unlikely(err)) {
6488 fail_req:
6489                         io_put_req(req);
6490                         io_req_complete(req, err);
6491                         break;
6492                 }
6493
6494                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6495                                                 true, io_async_submit(ctx));
6496                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6497                 if (err)
6498                         goto fail_req;
6499         }
6500
6501         if (unlikely(submitted != nr)) {
6502                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6503
6504                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6505         }
6506         if (link)
6507                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6508         io_submit_state_end(&state);
6509
6510          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6511         io_commit_sqring(ctx);
6512
6513         return submitted;
6514 }
6515
6516 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6517 {
6518         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6519         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6520         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6521         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6522 }
6523
6524 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6525 {
6526         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6527         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6528         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6529 }
6530
6531 static int io_sq_thread(void *data)
6532 {
6533         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6534         const struct cred *old_cred;
6535         DEFINE_WAIT(wait);
6536         unsigned long timeout;
6537         int ret = 0;
6538
6539         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6540
6541         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6542
6543         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6544         while (!kthread_should_park()) {
6545                 unsigned int to_submit;
6546
6547                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6548                         unsigned nr_events = 0;
6549
6550                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6551                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6552                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6553                         else
6554                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6555                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6556                 }
6557
6558                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6559
6560                 /*
6561                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6562                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6563                  */
6564                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6565                         /*
6566                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6567                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6568                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6569                          * may sleep.
6570                          */
6571                         io_sq_thread_drop_mm();
6572
6573                         /*
6574                          * We're polling. If we're within the defined idle
6575                          * period, then let us spin without work before going
6576                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6577                          * more IO, we should wait for the application to
6578                          * reap events and wake us up.
6579                          */
6580                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6581                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6582                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6583                                 io_run_task_work();
6584                                 cond_resched();
6585                                 continue;
6586                         }
6587
6588                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6589                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6590
6591                         /*
6592                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6593                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6594                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6595                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6596                          * the iopoll_list again.
6597                          */
6598                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6599                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6600                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6601                                 continue;
6602                         }
6603
6604                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6605
6606                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6607                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6608                                 if (kthread_should_park()) {
6609                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6610                                         break;
6611                                 }
6612                                 if (io_run_task_work()) {
6613                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6614                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6615                                         continue;
6616                                 }
6617                                 if (signal_pending(current))
6618                                         flush_signals(current);
6619                                 schedule();
6620                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6621
6622                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6623                                 ret = 0;
6624                                 continue;
6625                         }
6626                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6627
6628                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6629                 }
6630
6631                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6632                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6633                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6634                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6635                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6636         }
6637
6638         io_run_task_work();
6639
6640         io_sq_thread_drop_mm();
6641         revert_creds(old_cred);
6642
6643         kthread_parkme();
6644
6645         return 0;
6646 }
6647
6648 struct io_wait_queue {
6649         struct wait_queue_entry wq;
6650         struct io_ring_ctx *ctx;
6651         unsigned to_wait;
6652         unsigned nr_timeouts;
6653 };
6654
6655 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6656 {
6657         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6658
6659         /*
6660          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6661          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6662          * regardless of event count.
6663          */
6664         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6665                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6666 }
6667
6668 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6669                             int wake_flags, void *key)
6670 {
6671         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6672                                                         wq);
6673
6674         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6675         if (!io_should_wake(iowq, true))
6676                 return -1;
6677
6678         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6679 }
6680
6681 /*
6682  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6683  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6684  */
6685 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6686                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6687 {
6688         struct io_wait_queue iowq = {
6689                 .wq = {
6690                         .private        = current,
6691                         .func           = io_wake_function,
6692                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6693                 },
6694                 .ctx            = ctx,
6695                 .to_wait        = min_events,
6696         };
6697         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6698         int ret = 0;
6699
6700         do {
6701                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6702                         return 0;
6703                 if (!io_run_task_work())
6704                         break;
6705         } while (1);
6706
6707         if (sig) {
6708 #ifdef CONFIG_COMPAT
6709                 if (in_compat_syscall())
6710                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6711                                                       sigsz);
6712                 else
6713 #endif
6714                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6715
6716                 if (ret)
6717                         return ret;
6718         }
6719
6720         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6721         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6722         do {
6723                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6724                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6725                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6726                 if (io_run_task_work())
6727                         continue;
6728                 if (signal_pending(current)) {
6729                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6730                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6731                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6732                                 recalc_sigpending();
6733                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6734                                 continue;
6735                         }
6736                         ret = -EINTR;
6737                         break;
6738                 }
6739                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6740                         break;
6741                 schedule();
6742         } while (1);
6743         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6744
6745         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6746
6747         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6748 }
6749
6750 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6751 {
6752 #if defined(CONFIG_UNIX)
6753         if (ctx->ring_sock) {
6754                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6755                 struct sk_buff *skb;
6756
6757                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6758                         kfree_skb(skb);
6759         }
6760 #else
6761         int i;
6762
6763         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6764                 struct file *file;
6765
6766                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6767                 if (file)
6768                         fput(file);
6769         }
6770 #endif
6771 }
6772
6773 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6774 {
6775         struct fixed_file_data *data;
6776
6777         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6778         complete(&data->done);
6779 }
6780
6781 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6782 {
6783         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6784         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6785         unsigned nr_tables, i;
6786
6787         if (!data)
6788                 return -ENXIO;
6789
6790         spin_lock(&data->lock);
6791         if (!list_empty(&data->ref_list))
6792                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6793                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6794         spin_unlock(&data->lock);
6795         if (ref_node)
6796                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6797
6798         percpu_ref_kill(&data->refs);
6799
6800         /* wait for all refs nodes to complete */
6801         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6802         wait_for_completion(&data->done);
6803
6804         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6805         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6806         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6807                 kfree(data->table[i].files);
6808         kfree(data->table);
6809         percpu_ref_exit(&data->refs);
6810         kfree(data);
6811         ctx->file_data = NULL;
6812         ctx->nr_user_files = 0;
6813         return 0;
6814 }
6815
6816 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6817 {
6818         if (ctx->sqo_thread) {
6819                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6820                 /*
6821                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6822                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6823                  * set to a single CPU.
6824                  */
6825                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6826                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6827                 ctx->sqo_thread = NULL;
6828         }
6829 }
6830
6831 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6832 {
6833         io_sq_thread_stop(ctx);
6834
6835         if (ctx->io_wq) {
6836                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6837                 ctx->io_wq = NULL;
6838         }
6839 }
6840
6841 #if defined(CONFIG_UNIX)
6842 /*
6843  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6844  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6845  * loops in the file referencing.
6846  */
6847 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6848 {
6849         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6850         struct scm_fp_list *fpl;
6851         struct sk_buff *skb;
6852         int i, nr_files;
6853
6854         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6855         if (!fpl)
6856                 return -ENOMEM;
6857
6858         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6859         if (!skb) {
6860                 kfree(fpl);
6861                 return -ENOMEM;
6862         }
6863
6864         skb->sk = sk;
6865
6866         nr_files = 0;
6867         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6868         for (i = 0; i < nr; i++) {
6869                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6870
6871                 if (!file)
6872                         continue;
6873                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6874                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6875                 nr_files++;
6876         }
6877
6878         if (nr_files) {
6879                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6880                 fpl->count = nr_files;
6881                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6882                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6883                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6884                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6885
6886                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6887                         fput(fpl->fp[i]);
6888         } else {
6889                 kfree_skb(skb);
6890                 kfree(fpl);
6891         }
6892
6893         return 0;
6894 }
6895
6896 /*
6897  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6898  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6899  * garbage collection to take care of this problem for us.
6900  */
6901 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6902 {
6903         unsigned left, total;
6904         int ret = 0;
6905
6906         total = 0;
6907         left = ctx->nr_user_files;
6908         while (left) {
6909                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6910
6911                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6912                 if (ret)
6913                         break;
6914                 left -= this_files;
6915                 total += this_files;
6916         }
6917
6918         if (!ret)
6919                 return 0;
6920
6921         while (total < ctx->nr_user_files) {
6922                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6923
6924                 if (file)
6925                         fput(file);
6926                 total++;
6927         }
6928
6929         return ret;
6930 }
6931 #else
6932 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6933 {
6934         return 0;
6935 }
6936 #endif
6937
6938 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6939                                     unsigned nr_files)
6940 {
6941         int i;
6942
6943         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6944                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6945                 unsigned this_files;
6946
6947                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6948                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6949                                         GFP_KERNEL);
6950                 if (!table->files)
6951                         break;
6952                 nr_files -= this_files;
6953         }
6954
6955         if (i == nr_tables)
6956                 return 0;
6957
6958         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6959                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6960                 kfree(table->files);
6961         }
6962         return 1;
6963 }
6964
6965 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6966 {
6967 #if defined(CONFIG_UNIX)
6968         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6969         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6970         struct sk_buff *skb;
6971         int i;
6972
6973         __skb_queue_head_init(&list);
6974
6975         /*
6976          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6977          * remove this entry and rearrange the file array.
6978          */
6979         skb = skb_dequeue(head);
6980         while (skb) {
6981                 struct scm_fp_list *fp;
6982
6983                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6984                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6985                         int left;
6986
6987                         if (fp->fp[i] != file)
6988                                 continue;
6989
6990                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6991                         left = fp->count - 1 - i;
6992                         if (left) {
6993                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6994                                                 left * sizeof(struct file *));
6995                         }
6996                         fp->count--;
6997                         if (!fp->count) {
6998                                 kfree_skb(skb);
6999                                 skb = NULL;
7000                         } else {
7001                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7002                         }
7003                         fput(file);
7004                         file = NULL;
7005                         break;
7006                 }
7007
7008                 if (!file)
7009                         break;
7010
7011                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7012
7013                 skb = skb_dequeue(head);
7014         }
7015
7016         if (skb_peek(&list)) {
7017                 spin_lock_irq(&head->lock);
7018                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7019                         __skb_queue_tail(head, skb);
7020                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7021         }
7022 #else
7023         fput(file);
7024 #endif
7025 }
7026
7027 struct io_file_put {
7028         struct list_head list;
7029         struct file *file;
7030 };
7031
7032 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7033 {
7034         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7035         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7036         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7037
7038         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7039                 list_del(&pfile->list);
7040                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7041                 kfree(pfile);
7042         }
7043
7044         spin_lock(&file_data->lock);
7045         list_del(&ref_node->node);
7046         spin_unlock(&file_data->lock);
7047
7048         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7049         kfree(ref_node);
7050         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7051 }
7052
7053 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7054 {
7055         struct io_ring_ctx *ctx;
7056         struct llist_node *node;
7057
7058         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7059         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7060
7061         while (node) {
7062                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7063                 struct llist_node *next = node->next;
7064
7065                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7066                 __io_file_put_work(ref_node);
7067                 node = next;
7068         }
7069 }
7070
7071 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7072 {
7073         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7074         struct io_ring_ctx *ctx;
7075         bool first_add;
7076         int delay = HZ;
7077
7078         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7079         ctx = ref_node->file_data->ctx;
7080
7081         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
7082                 delay = 0;
7083
7084         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7085         if (!delay)
7086                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7087         else if (first_add)
7088                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7089 }
7090
7091 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7092                         struct io_ring_ctx *ctx)
7093 {
7094         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7095
7096         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7097         if (!ref_node)
7098                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7099
7100         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7101                             0, GFP_KERNEL)) {
7102                 kfree(ref_node);
7103                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7104         }
7105         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7106         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7107         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7108         return ref_node;
7109 }
7110
7111 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7112 {
7113         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7114         kfree(ref_node);
7115 }
7116
7117 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7118                                  unsigned nr_args)
7119 {
7120         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7121         unsigned nr_tables;
7122         struct file *file;
7123         int fd, ret = 0;
7124         unsigned i;
7125         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7126
7127         if (ctx->file_data)
7128                 return -EBUSY;
7129         if (!nr_args)
7130                 return -EINVAL;
7131         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7132                 return -EMFILE;
7133
7134         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7135         if (!ctx->file_data)
7136                 return -ENOMEM;
7137         ctx->file_data->ctx = ctx;
7138         init_completion(&ctx->file_data->done);
7139         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
7140         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
7141
7142         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7143         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
7144                                         sizeof(struct fixed_file_table),
7145                                         GFP_KERNEL);
7146         if (!ctx->file_data->table) {
7147                 kfree(ctx->file_data);
7148                 ctx->file_data = NULL;
7149                 return -ENOMEM;
7150         }
7151
7152         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
7153                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7154                 kfree(ctx->file_data->table);
7155                 kfree(ctx->file_data);
7156                 ctx->file_data = NULL;
7157                 return -ENOMEM;
7158         }
7159
7160         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
7161                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7162                 kfree(ctx->file_data->table);
7163                 kfree(ctx->file_data);
7164                 ctx->file_data = NULL;
7165                 return -ENOMEM;
7166         }
7167
7168         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7169                 struct fixed_file_table *table;
7170                 unsigned index;
7171
7172                 ret = -EFAULT;
7173                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7174                         break;
7175                 /* allow sparse sets */
7176                 if (fd == -1) {
7177                         ret = 0;
7178                         continue;
7179                 }
7180
7181                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7182                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7183                 file = fget(fd);
7184
7185                 ret = -EBADF;
7186                 if (!file)
7187                         break;
7188
7189                 /*
7190                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7191                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7192                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7193                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7194                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7195                  */
7196                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7197                         fput(file);
7198                         break;
7199                 }
7200                 ret = 0;
7201                 table->files[index] = file;
7202         }
7203
7204         if (ret) {
7205                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7206                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7207                         if (file)
7208                                 fput(file);
7209                 }
7210                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7211                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7212
7213                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7214                 kfree(ctx->file_data->table);
7215                 kfree(ctx->file_data);
7216                 ctx->file_data = NULL;
7217                 ctx->nr_user_files = 0;
7218                 return ret;
7219         }
7220
7221         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7222         if (ret) {
7223                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7224                 return ret;
7225         }
7226
7227         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7228         if (IS_ERR(ref_node)) {
7229                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7230                 return PTR_ERR(ref_node);
7231         }
7232
7233         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7234         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7235         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7236         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7237         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7238         return ret;
7239 }
7240
7241 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7242                                 int index)
7243 {
7244 #if defined(CONFIG_UNIX)
7245         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7246         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7247         struct sk_buff *skb;
7248
7249         /*
7250          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7251          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7252          * and filling it in.
7253          */
7254         spin_lock_irq(&head->lock);
7255         skb = skb_peek(head);
7256         if (skb) {
7257                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7258
7259                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7260                         __skb_unlink(skb, head);
7261                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7262                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7263                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7264                         fpl->count++;
7265                         spin_lock_irq(&head->lock);
7266                         __skb_queue_head(head, skb);
7267                 } else {
7268                         skb = NULL;
7269                 }
7270         }
7271         spin_unlock_irq(&head->lock);
7272
7273         if (skb) {
7274                 fput(file);
7275                 return 0;
7276         }
7277
7278         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7279 #else
7280         return 0;
7281 #endif
7282 }
7283
7284 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7285                                  struct file *file)
7286 {
7287         struct io_file_put *pfile;
7288         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7289         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7290
7291         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7292         if (!pfile)
7293                 return -ENOMEM;
7294
7295         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7296         pfile->file = file;
7297         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7298
7299         return 0;
7300 }
7301
7302 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7303                                  struct io_uring_files_update *up,
7304                                  unsigned nr_args)
7305 {
7306         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7307         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7308         struct file *file;
7309         __s32 __user *fds;
7310         int fd, i, err;
7311         __u32 done;
7312         bool needs_switch = false;
7313
7314         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7315                 return -EOVERFLOW;
7316         if (done > ctx->nr_user_files)
7317                 return -EINVAL;
7318
7319         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7320         if (IS_ERR(ref_node))
7321                 return PTR_ERR(ref_node);
7322
7323         done = 0;
7324         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7325         while (nr_args) {
7326                 struct fixed_file_table *table;
7327                 unsigned index;
7328
7329                 err = 0;
7330                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7331                         err = -EFAULT;
7332                         break;
7333                 }
7334                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7335                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7336                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7337                 if (table->files[index]) {
7338                         file = table->files[index];
7339                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7340                         if (err)
7341                                 break;
7342                         table->files[index] = NULL;
7343                         needs_switch = true;
7344                 }
7345                 if (fd != -1) {
7346                         file = fget(fd);
7347                         if (!file) {
7348                                 err = -EBADF;
7349                                 break;
7350                         }
7351                         /*
7352                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7353                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7354                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7355                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7356                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7357                          * support regular read/write anyway.
7358                          */
7359                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7360                                 fput(file);
7361                                 err = -EBADF;
7362                                 break;
7363                         }
7364                         table->files[index] = file;
7365                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7366                         if (err) {
7367                                 table->files[index] = NULL;
7368                                 fput(file);
7369                                 break;
7370                         }
7371                 }
7372                 nr_args--;
7373                 done++;
7374                 up->offset++;
7375         }
7376
7377         if (needs_switch) {
7378                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7379                 spin_lock(&data->lock);
7380                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7381                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7382                 spin_unlock(&data->lock);
7383                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7384         } else
7385                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7386
7387         return done ? done : err;
7388 }
7389
7390 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7391                                unsigned nr_args)
7392 {
7393         struct io_uring_files_update up;
7394
7395         if (!ctx->file_data)
7396                 return -ENXIO;
7397         if (!nr_args)
7398                 return -EINVAL;
7399         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7400                 return -EFAULT;
7401         if (up.resv)
7402                 return -EINVAL;
7403
7404         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7405 }
7406
7407 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7408 {
7409         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7410
7411         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7412         io_put_req(req);
7413 }
7414
7415 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7416                               struct io_uring_params *p)
7417 {
7418         struct io_wq_data data;
7419         struct fd f;
7420         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7421         unsigned int concurrency;
7422         int ret = 0;
7423
7424         data.user = ctx->user;
7425         data.free_work = io_free_work;
7426         data.do_work = io_wq_submit_work;
7427
7428         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7429                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7430                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7431
7432                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7433                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7434                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7435                         ctx->io_wq = NULL;
7436                 }
7437                 return ret;
7438         }
7439
7440         f = fdget(p->wq_fd);
7441         if (!f.file)
7442                 return -EBADF;
7443
7444         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7445                 ret = -EINVAL;
7446                 goto out_fput;
7447         }
7448
7449         ctx_attach = f.file->private_data;
7450         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7451         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7452                 ret = -EINVAL;
7453                 goto out_fput;
7454         }
7455
7456         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7457 out_fput:
7458         fdput(f);
7459         return ret;
7460 }
7461
7462 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7463                                struct io_uring_params *p)
7464 {
7465         int ret;
7466
7467         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7468                 ret = -EPERM;
7469                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7470                         goto err;
7471
7472                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7473                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7474                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7475
7476                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7477                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7478
7479                         ret = -EINVAL;
7480                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7481                                 goto err;
7482                         if (!cpu_online(cpu))
7483                                 goto err;
7484
7485                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7486                                                         ctx, cpu,
7487                                                         "io_uring-sq");
7488                 } else {
7489                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7490                                                         "io_uring-sq");
7491                 }
7492                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7493                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7494                         ctx->sqo_thread = NULL;
7495                         goto err;
7496                 }
7497                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7498         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7499                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7500                 ret = -EINVAL;
7501                 goto err;
7502         }
7503
7504         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7505         if (ret)
7506                 goto err;
7507
7508         return 0;
7509 err:
7510         io_finish_async(ctx);
7511         return ret;
7512 }
7513
7514 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7515                                       unsigned long nr_pages)
7516 {
7517         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7518 }
7519
7520 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7521                                    unsigned long nr_pages)
7522 {
7523         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7524
7525         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7526         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7527
7528         do {
7529                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7530                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7531                 if (new_pages > page_limit)
7532                         return -ENOMEM;
7533         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7534                                         new_pages) != cur_pages);
7535
7536         return 0;
7537 }
7538
7539 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7540                              enum io_mem_account acct)
7541 {
7542         if (ctx->limit_mem)
7543                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7544
7545         if (ctx->sqo_mm) {
7546                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7547                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7548                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7549                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7550         }
7551 }
7552
7553 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7554                           enum io_mem_account acct)
7555 {
7556         int ret;
7557
7558         if (ctx->limit_mem) {
7559                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7560                 if (ret)
7561                         return ret;
7562         }
7563
7564         if (ctx->sqo_mm) {
7565                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7566                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7567                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7568                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7569         }
7570
7571         return 0;
7572 }
7573
7574 static void io_mem_free(void *ptr)
7575 {
7576         struct page *page;
7577
7578         if (!ptr)
7579                 return;
7580
7581         page = virt_to_head_page(ptr);
7582         if (put_page_testzero(page))
7583                 free_compound_page(page);
7584 }
7585
7586 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7587 {
7588         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7589                                 __GFP_NORETRY;
7590
7591         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7592 }
7593
7594 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7595                                 size_t *sq_offset)
7596 {
7597         struct io_rings *rings;
7598         size_t off, sq_array_size;
7599
7600         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7601         if (off == SIZE_MAX)
7602                 return SIZE_MAX;
7603
7604 #ifdef CONFIG_SMP
7605         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7606         if (off == 0)
7607                 return SIZE_MAX;
7608 #endif
7609
7610         if (sq_offset)
7611                 *sq_offset = off;
7612
7613         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7614         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7615                 return SIZE_MAX;
7616
7617         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7618                 return SIZE_MAX;
7619
7620         return off;
7621 }
7622
7623 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7624 {
7625         size_t pages;
7626
7627         pages = (size_t)1 << get_order(
7628                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7629         pages += (size_t)1 << get_order(
7630                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7631
7632         return pages;
7633 }
7634
7635 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7636 {
7637         int i, j;
7638
7639         if (!ctx->user_bufs)
7640                 return -ENXIO;
7641
7642         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7643                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7644
7645                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7646                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7647
7648                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7649                 kvfree(imu->bvec);
7650                 imu->nr_bvecs = 0;
7651         }
7652
7653         kfree(ctx->user_bufs);
7654         ctx->user_bufs = NULL;
7655         ctx->nr_user_bufs = 0;
7656         return 0;
7657 }
7658
7659 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7660                        void __user *arg, unsigned index)
7661 {
7662         struct iovec __user *src;
7663
7664 #ifdef CONFIG_COMPAT
7665         if (ctx->compat) {
7666                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7667                 struct compat_iovec ciov;
7668
7669                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7670                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7671                         return -EFAULT;
7672
7673                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7674                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7675                 return 0;
7676         }
7677 #endif
7678         src = (struct iovec __user *) arg;
7679         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7680                 return -EFAULT;
7681         return 0;
7682 }
7683
7684 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7685                                   unsigned nr_args)
7686 {
7687         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7688         struct page **pages = NULL;
7689         int i, j, got_pages = 0;
7690         int ret = -EINVAL;
7691
7692         if (ctx->user_bufs)
7693                 return -EBUSY;
7694         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7695                 return -EINVAL;
7696
7697         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7698                                         GFP_KERNEL);
7699         if (!ctx->user_bufs)
7700                 return -ENOMEM;
7701
7702         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7703                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7704                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7705                 int pret, nr_pages;
7706                 struct iovec iov;
7707                 size_t size;
7708
7709                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7710                 if (ret)
7711                         goto err;
7712
7713                 /*
7714                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7715                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7716                  * submitted if they are wrong.
7717                  */
7718                 ret = -EFAULT;
7719                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7720                         goto err;
7721
7722                 /* arbitrary limit, but we need something */
7723                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7724                         goto err;
7725
7726                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7727                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7728                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7729                 nr_pages = end - start;
7730
7731                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7732                 if (ret)
7733                         goto err;
7734
7735                 ret = 0;
7736                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7737                         kvfree(vmas);
7738                         kvfree(pages);
7739                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7740                                                 GFP_KERNEL);
7741                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7742                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7743                                         GFP_KERNEL);
7744                         if (!pages || !vmas) {
7745                                 ret = -ENOMEM;
7746                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7747                                 goto err;
7748                         }
7749                         got_pages = nr_pages;
7750                 }
7751
7752                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7753                                                 GFP_KERNEL);
7754                 ret = -ENOMEM;
7755                 if (!imu->bvec) {
7756                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7757                         goto err;
7758                 }
7759
7760                 ret = 0;
7761                 mmap_read_lock(current->mm);
7762                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7763                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7764                                       pages, vmas);
7765                 if (pret == nr_pages) {
7766                         /* don't support file backed memory */
7767                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7768                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7769
7770                                 if (vma->vm_file &&
7771                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7772                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7773                                         break;
7774                                 }
7775                         }
7776                 } else {
7777                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7778                 }
7779                 mmap_read_unlock(current->mm);
7780                 if (ret) {
7781                         /*
7782                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7783                          * release any pages we did get
7784                          */
7785                         if (pret > 0)
7786                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7787                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7788                         kvfree(imu->bvec);
7789                         goto err;
7790                 }
7791
7792                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7793                 size = iov.iov_len;
7794                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7795                         size_t vec_len;
7796
7797                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7798                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7799                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7800                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7801                         off = 0;
7802                         size -= vec_len;
7803                 }
7804                 /* store original address for later verification */
7805                 imu->ubuf = ubuf;
7806                 imu->len = iov.iov_len;
7807                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7808
7809                 ctx->nr_user_bufs++;
7810         }
7811         kvfree(pages);
7812         kvfree(vmas);
7813         return 0;
7814 err:
7815         kvfree(pages);
7816         kvfree(vmas);
7817         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7818         return ret;
7819 }
7820
7821 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7822 {
7823         __s32 __user *fds = arg;
7824         int fd;
7825
7826         if (ctx->cq_ev_fd)
7827                 return -EBUSY;
7828
7829         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7830                 return -EFAULT;
7831
7832         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7833         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7834                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7835                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7836                 return ret;
7837         }
7838
7839         return 0;
7840 }
7841
7842 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7843 {
7844         if (ctx->cq_ev_fd) {
7845                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7846                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7847                 return 0;
7848         }
7849
7850         return -ENXIO;
7851 }
7852
7853 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7854 {
7855         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7856         struct io_buffer *buf = p;
7857
7858         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7859         return 0;
7860 }
7861
7862 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7863 {
7864         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7865         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7866 }
7867
7868 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7869 {
7870         io_finish_async(ctx);
7871         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7872         if (ctx->sqo_mm) {
7873                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7874                 ctx->sqo_mm = NULL;
7875         }
7876
7877         io_sqe_files_unregister(ctx);
7878         io_eventfd_unregister(ctx);
7879         io_destroy_buffers(ctx);
7880         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7881
7882 #if defined(CONFIG_UNIX)
7883         if (ctx->ring_sock) {
7884                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7885                 sock_release(ctx->ring_sock);
7886         }
7887 #endif
7888
7889         io_mem_free(ctx->rings);
7890         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7891
7892         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7893         free_uid(ctx->user);
7894         put_cred(ctx->creds);
7895         kfree(ctx->cancel_hash);
7896         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7897         kfree(ctx);
7898 }
7899
7900 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7901 {
7902         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7903         __poll_t mask = 0;
7904
7905         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7906         /*
7907          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7908          * io_commit_cqring
7909          */
7910         smp_rmb();
7911         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7912             ctx->rings->sq_ring_entries)
7913                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7914         if (io_cqring_events(ctx, false))
7915                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7916
7917         return mask;
7918 }
7919
7920 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7921 {
7922         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7923
7924         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7925 }
7926
7927 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7928 {
7929         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7930         const struct cred *cred;
7931
7932         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7933         if (cred)
7934                 put_cred(cred);
7935         return 0;
7936 }
7937
7938 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7939 {
7940         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7941                                                exit_work);
7942
7943         /*
7944          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7945          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7946          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7947          * as nobody else will be looking for them.
7948          */
7949         do {
7950                 if (ctx->rings)
7951                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7952                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7953         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7954         io_ring_ctx_free(ctx);
7955 }
7956
7957 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7958 {
7959         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7960         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7961         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7962
7963         io_kill_timeouts(ctx);
7964         io_poll_remove_all(ctx);
7965
7966         if (ctx->io_wq)
7967                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7968
7969         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7970         if (ctx->rings)
7971                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7972         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7973         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7974
7975         /*
7976          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7977          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7978          * spurious failure in setting up a new ring.
7979          */
7980         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7981                          ACCT_LOCKED);
7982
7983         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7984         /*
7985          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
7986          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
7987          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
7988          * over using system_wq.
7989          */
7990         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
7991 }
7992
7993 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7994 {
7995         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7996
7997         file->private_data = NULL;
7998         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7999         return 0;
8000 }
8001
8002 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
8003 {
8004         struct files_struct *files = data;
8005
8006         return work->files == files;
8007 }
8008
8009 /*
8010  * Returns true if 'preq' is the link parent of 'req'
8011  */
8012 static bool io_match_link(struct io_kiocb *preq, struct io_kiocb *req)
8013 {
8014         struct io_kiocb *link;
8015
8016         if (!(preq->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
8017                 return false;
8018
8019         list_for_each_entry(link, &preq->link_list, link_list) {
8020                 if (link == req)
8021                         return true;
8022         }
8023
8024         return false;
8025 }
8026
8027 static inline bool io_match_files(struct io_kiocb *req,
8028                                        struct files_struct *files)
8029 {
8030         return (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.files == files;
8031 }
8032
8033 static bool io_match_link_files(struct io_kiocb *req,
8034                                 struct files_struct *files)
8035 {
8036         struct io_kiocb *link;
8037
8038         if (io_match_files(req, files))
8039                 return true;
8040         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) {
8041                 list_for_each_entry(link, &req->link_list, link_list) {
8042                         if (io_match_files(link, files))
8043                                 return true;
8044                 }
8045         }
8046         return false;
8047 }
8048
8049 /*
8050  * We're looking to cancel 'req' because it's holding on to our files, but
8051  * 'req' could be a link to another request. See if it is, and cancel that
8052  * parent request if so.
8053  */
8054 static bool io_poll_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8055 {
8056         struct hlist_node *tmp;
8057         struct io_kiocb *preq;
8058         bool found = false;
8059         int i;
8060
8061         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8062         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8063                 struct hlist_head *list;
8064
8065                 list = &ctx->cancel_hash[i];
8066                 hlist_for_each_entry_safe(preq, tmp, list, hash_node) {
8067                         found = io_match_link(preq, req);
8068                         if (found) {
8069                                 io_poll_remove_one(preq);
8070                                 break;
8071                         }
8072                 }
8073         }
8074         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8075         return found;
8076 }
8077
8078 static bool io_timeout_remove_link(struct io_ring_ctx *ctx,
8079                                    struct io_kiocb *req)
8080 {
8081         struct io_kiocb *preq;
8082         bool found = false;
8083
8084         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8085         list_for_each_entry(preq, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8086                 found = io_match_link(preq, req);
8087                 if (found) {
8088                         __io_timeout_cancel(preq);
8089                         break;
8090                 }
8091         }
8092         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8093         return found;
8094 }
8095
8096 static bool io_cancel_link_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8097 {
8098         return io_match_link(container_of(work, struct io_kiocb, work), data);
8099 }
8100
8101 static void io_attempt_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req)
8102 {
8103         enum io_wq_cancel cret;
8104
8105         /* cancel this particular work, if it's running */
8106         cret = io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &req->work);
8107         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8108                 return;
8109
8110         /* find links that hold this pending, cancel those */
8111         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_link_cb, req, true);
8112         if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8113                 return;
8114
8115         /* if we have a poll link holding this pending, cancel that */
8116         if (io_poll_remove_link(ctx, req))
8117                 return;
8118
8119         /* final option, timeout link is holding this req pending */
8120         io_timeout_remove_link(ctx, req);
8121 }
8122
8123 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8124                                   struct files_struct *files)
8125 {
8126         struct io_defer_entry *de = NULL;
8127         LIST_HEAD(list);
8128
8129         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8130         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8131                 if (io_match_link_files(de->req, files)) {
8132                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8133                         break;
8134                 }
8135         }
8136         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8137
8138         while (!list_empty(&list)) {
8139                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8140                 list_del_init(&de->list);
8141                 req_set_fail_links(de->req);
8142                 io_put_req(de->req);
8143                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8144                 kfree(de);
8145         }
8146 }
8147
8148 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8149                                   struct files_struct *files)
8150 {
8151         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
8152                 return;
8153
8154         io_cancel_defer_files(ctx, files);
8155         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
8156         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
8157
8158         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8159                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
8160                 DEFINE_WAIT(wait);
8161
8162                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8163                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8164                         if (req->work.files != files)
8165                                 continue;
8166                         /* req is being completed, ignore */
8167                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
8168                                 continue;
8169                         cancel_req = req;
8170                         break;
8171                 }
8172                 if (cancel_req)
8173                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
8174                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8175                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8176
8177                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8178                 if (!cancel_req)
8179                         break;
8180                 /* cancel this request, or head link requests */
8181                 io_attempt_cancel(ctx, cancel_req);
8182                 io_put_req(cancel_req);
8183                 schedule();
8184                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
8185         }
8186 }
8187
8188 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8189 {
8190         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8191         struct task_struct *task = data;
8192
8193         return req->task == task;
8194 }
8195
8196 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8197 {
8198         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8199
8200         io_uring_cancel_files(ctx, data);
8201
8202         /*
8203          * If the task is going away, cancel work it may have pending
8204          */
8205         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
8206                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
8207
8208         return 0;
8209 }
8210
8211 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8212                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8213 {
8214         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8215         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8216         struct page *page;
8217         void *ptr;
8218
8219         switch (offset) {
8220         case IORING_OFF_SQ_RING:
8221         case IORING_OFF_CQ_RING:
8222                 ptr = ctx->rings;
8223                 break;
8224         case IORING_OFF_SQES:
8225                 ptr = ctx->sq_sqes;
8226                 break;
8227         default:
8228                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8229         }
8230
8231         page = virt_to_head_page(ptr);
8232         if (sz > page_size(page))
8233                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8234
8235         return ptr;
8236 }
8237
8238 #ifdef CONFIG_MMU
8239
8240 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8241 {
8242         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8243         unsigned long pfn;
8244         void *ptr;
8245
8246         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8247         if (IS_ERR(ptr))
8248                 return PTR_ERR(ptr);
8249
8250         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8251         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8252 }
8253
8254 #else /* !CONFIG_MMU */
8255
8256 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8257 {
8258         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8259 }
8260
8261 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8262 {
8263         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8264 }
8265
8266 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8267         unsigned long addr, unsigned long len,
8268         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
8269 {
8270         void *ptr;
8271
8272         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
8273         if (IS_ERR(ptr))
8274                 return PTR_ERR(ptr);
8275
8276         return (unsigned long) ptr;
8277 }
8278
8279 #endif /* !CONFIG_MMU */
8280
8281 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
8282                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
8283                 size_t, sigsz)
8284 {
8285         struct io_ring_ctx *ctx;
8286         long ret = -EBADF;
8287         int submitted = 0;
8288         struct fd f;
8289
8290         io_run_task_work();
8291
8292         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8293                 return -EINVAL;
8294
8295         f = fdget(fd);
8296         if (!f.file)
8297                 return -EBADF;
8298
8299         ret = -EOPNOTSUPP;
8300         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8301                 goto out_fput;
8302
8303         ret = -ENXIO;
8304         ctx = f.file->private_data;
8305         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8306                 goto out_fput;
8307
8308         /*
8309          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8310          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8311          * we were asked to.
8312          */
8313         ret = 0;
8314         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8315                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8316                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8317                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8318                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8319                 submitted = to_submit;
8320         } else if (to_submit) {
8321                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8322                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8323                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8324
8325                 if (submitted != to_submit)
8326                         goto out;
8327         }
8328         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8329                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8330
8331                 /*
8332                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8333                  * space applications don't need to do io completion events
8334                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8335                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8336                  */
8337                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8338                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8339                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8340                 } else {
8341                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8342                 }
8343         }
8344
8345 out:
8346         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8347 out_fput:
8348         fdput(f);
8349         return submitted ? submitted : ret;
8350 }
8351
8352 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8353 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8354 {
8355         const struct cred *cred = p;
8356         struct seq_file *m = data;
8357         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8358         struct group_info *gi;
8359         kernel_cap_t cap;
8360         unsigned __capi;
8361         int g;
8362
8363         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8364         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8365         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8366         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8367         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8368         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8369         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8370         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8371         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8372         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8373         gi = cred->group_info;
8374         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8375                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8376                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8377         }
8378         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8379         cap = cred->cap_effective;
8380         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8381                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8382         seq_putc(m, '\n');
8383         return 0;
8384 }
8385
8386 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8387 {
8388         int i;
8389
8390         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8391         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8392         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8393                 struct fixed_file_table *table;
8394                 struct file *f;
8395
8396                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8397                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8398                 if (f)
8399                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8400                 else
8401                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8402         }
8403         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8404         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8405                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8406
8407                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8408                                                 (unsigned int) buf->len);
8409         }
8410         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8411                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8412                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8413         }
8414         seq_printf(m, "PollList:\n");
8415         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8416         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8417                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8418                 struct io_kiocb *req;
8419
8420                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8421                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8422                                         req->task->task_works != NULL);
8423         }
8424         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8425         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8426 }
8427
8428 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8429 {
8430         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8431
8432         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8433                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8434                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8435         }
8436 }
8437 #endif
8438
8439 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8440         .release        = io_uring_release,
8441         .flush          = io_uring_flush,
8442         .mmap           = io_uring_mmap,
8443 #ifndef CONFIG_MMU
8444         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8445         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8446 #endif
8447         .poll           = io_uring_poll,
8448         .fasync         = io_uring_fasync,
8449 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8450         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8451 #endif
8452 };
8453
8454 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8455                                   struct io_uring_params *p)
8456 {
8457         struct io_rings *rings;
8458         size_t size, sq_array_offset;
8459
8460         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
8461         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
8462         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
8463
8464         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8465         if (size == SIZE_MAX)
8466                 return -EOVERFLOW;
8467
8468         rings = io_mem_alloc(size);
8469         if (!rings)
8470                 return -ENOMEM;
8471
8472         ctx->rings = rings;
8473         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8474         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8475         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8476         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8477         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8478         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8479         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8480
8481         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8482         if (size == SIZE_MAX) {
8483                 io_mem_free(ctx->rings);
8484                 ctx->rings = NULL;
8485                 return -EOVERFLOW;
8486         }
8487
8488         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8489         if (!ctx->sq_sqes) {
8490                 io_mem_free(ctx->rings);
8491                 ctx->rings = NULL;
8492                 return -ENOMEM;
8493         }
8494
8495         return 0;
8496 }
8497
8498 /*
8499  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8500  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8501  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8502  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8503  */
8504 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8505 {
8506         struct file *file;
8507         int ret;
8508
8509 #if defined(CONFIG_UNIX)
8510         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8511                                 &ctx->ring_sock);
8512         if (ret)
8513                 return ret;
8514 #endif
8515
8516         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8517         if (ret < 0)
8518                 goto err;
8519
8520         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8521                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8522         if (IS_ERR(file)) {
8523                 put_unused_fd(ret);
8524                 ret = PTR_ERR(file);
8525                 goto err;
8526         }
8527
8528 #if defined(CONFIG_UNIX)
8529         ctx->ring_sock->file = file;
8530 #endif
8531         fd_install(ret, file);
8532         return ret;
8533 err:
8534 #if defined(CONFIG_UNIX)
8535         sock_release(ctx->ring_sock);
8536         ctx->ring_sock = NULL;
8537 #endif
8538         return ret;
8539 }
8540
8541 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8542                            struct io_uring_params __user *params)
8543 {
8544         struct user_struct *user = NULL;
8545         struct io_ring_ctx *ctx;
8546         bool limit_mem;
8547         int ret;
8548
8549         if (!entries)
8550                 return -EINVAL;
8551         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8552                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8553                         return -EINVAL;
8554                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8555         }
8556
8557         /*
8558          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8559          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8560          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8561          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8562          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8563          * of CQ ring entries manually.
8564          */
8565         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8566         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8567                 /*
8568                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8569                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8570                  * any cq vs sq ring sizing.
8571                  */
8572                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8573                         return -EINVAL;
8574                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8575                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8576                                 return -EINVAL;
8577                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8578                 }
8579                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8580         } else {
8581                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8582         }
8583
8584         user = get_uid(current_user());
8585         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8586
8587         if (limit_mem) {
8588                 ret = __io_account_mem(user,
8589                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8590                 if (ret) {
8591                         free_uid(user);
8592                         return ret;
8593                 }
8594         }
8595
8596         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8597         if (!ctx) {
8598                 if (limit_mem)
8599                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8600                                                                 p->cq_entries));
8601                 free_uid(user);
8602                 return -ENOMEM;
8603         }
8604         ctx->compat = in_compat_syscall();
8605         ctx->user = user;
8606         ctx->creds = get_current_cred();
8607
8608         mmgrab(current->mm);
8609         ctx->sqo_mm = current->mm;
8610
8611         /*
8612          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8613          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
8614          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
8615          * will un-account as well.
8616          */
8617         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8618                        ACCT_LOCKED);
8619         ctx->limit_mem = limit_mem;
8620
8621         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8622         if (ret)
8623                 goto err;
8624
8625         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8626         if (ret)
8627                 goto err;
8628
8629         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8630         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8631         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8632         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8633         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8634         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8635         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8636         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8637
8638         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8639         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8640         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8641         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8642         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8643         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8644         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8645         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8646
8647         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8648                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8649                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8650                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8651
8652         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8653                 ret = -EFAULT;
8654                 goto err;
8655         }
8656
8657         /*
8658          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8659          * having closed it before we finish setup
8660          */
8661         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8662         if (ret < 0)
8663                 goto err;
8664
8665         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8666         return ret;
8667 err:
8668         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8669         return ret;
8670 }
8671
8672 /*
8673  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8674  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8675  * params structure passed in.
8676  */
8677 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8678 {
8679         struct io_uring_params p;
8680         int i;
8681
8682         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8683                 return -EFAULT;
8684         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8685                 if (p.resv[i])
8686                         return -EINVAL;
8687         }
8688
8689         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8690                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8691                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8692                 return -EINVAL;
8693
8694         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8695 }
8696
8697 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8698                 struct io_uring_params __user *, params)
8699 {
8700         return io_uring_setup(entries, params);
8701 }
8702
8703 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8704 {
8705         struct io_uring_probe *p;
8706         size_t size;
8707         int i, ret;
8708
8709         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8710         if (size == SIZE_MAX)
8711                 return -EOVERFLOW;
8712         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8713         if (!p)
8714                 return -ENOMEM;
8715
8716         ret = -EFAULT;
8717         if (copy_from_user(p, arg, size))
8718                 goto out;
8719         ret = -EINVAL;
8720         if (memchr_inv(p, 0, size))
8721                 goto out;
8722
8723         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8724         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8725                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8726
8727         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8728                 p->ops[i].op = i;
8729                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8730                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8731         }
8732         p->ops_len = i;
8733
8734         ret = 0;
8735         if (copy_to_user(arg, p, size))
8736                 ret = -EFAULT;
8737 out:
8738         kfree(p);
8739         return ret;
8740 }
8741
8742 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8743 {
8744         const struct cred *creds = get_current_cred();
8745         int id;
8746
8747         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8748                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8749         if (id < 0)
8750                 put_cred(creds);
8751         return id;
8752 }
8753
8754 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8755 {
8756         const struct cred *old_creds;
8757
8758         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8759         if (old_creds) {
8760                 put_cred(old_creds);
8761                 return 0;
8762         }
8763
8764         return -EINVAL;
8765 }
8766
8767 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8768 {
8769         switch (op) {
8770         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8771         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8772         case IORING_REGISTER_PROBE:
8773         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8774         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8775                 return false;
8776         default:
8777                 return true;
8778         }
8779 }
8780
8781 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8782                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8783         __releases(ctx->uring_lock)
8784         __acquires(ctx->uring_lock)
8785 {
8786         int ret;
8787
8788         /*
8789          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8790          * someone else killed the ctx or is already going through
8791          * io_uring_register().
8792          */
8793         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8794                 return -ENXIO;
8795
8796         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8797                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8798
8799                 /*
8800                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8801                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8802                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8803                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8804                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8805                  * after we've killed the percpu ref.
8806                  */
8807                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8808                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8809                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8810                 if (ret) {
8811                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8812                         ret = -EINTR;
8813                         goto out;
8814                 }
8815         }
8816
8817         switch (opcode) {
8818         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8819                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8820                 break;
8821         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8822                 ret = -EINVAL;
8823                 if (arg || nr_args)
8824                         break;
8825                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8826                 break;
8827         case IORING_REGISTER_FILES:
8828                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8829                 break;
8830         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8831                 ret = -EINVAL;
8832                 if (arg || nr_args)
8833                         break;
8834                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8835                 break;
8836         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8837                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8838                 break;
8839         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8840         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8841                 ret = -EINVAL;
8842                 if (nr_args != 1)
8843                         break;
8844                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8845                 if (ret)
8846                         break;
8847                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8848                         ctx->eventfd_async = 1;
8849                 else
8850                         ctx->eventfd_async = 0;
8851                 break;
8852         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8853                 ret = -EINVAL;
8854                 if (arg || nr_args)
8855                         break;
8856                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8857                 break;
8858         case IORING_REGISTER_PROBE:
8859                 ret = -EINVAL;
8860                 if (!arg || nr_args > 256)
8861                         break;
8862                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8863                 break;
8864         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8865                 ret = -EINVAL;
8866                 if (arg || nr_args)
8867                         break;
8868                 ret = io_register_personality(ctx);
8869                 break;
8870         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8871                 ret = -EINVAL;
8872                 if (arg)
8873                         break;
8874                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8875                 break;
8876         default:
8877                 ret = -EINVAL;
8878                 break;
8879         }
8880
8881         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8882                 /* bring the ctx back to life */
8883                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8884 out:
8885                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8886         }
8887         return ret;
8888 }
8889
8890 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8891                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8892 {
8893         struct io_ring_ctx *ctx;
8894         long ret = -EBADF;
8895         struct fd f;
8896
8897         f = fdget(fd);
8898         if (!f.file)
8899                 return -EBADF;
8900
8901         ret = -EOPNOTSUPP;
8902         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8903                 goto out_fput;
8904
8905         ctx = f.file->private_data;
8906
8907         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8908         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8909         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8910         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8911                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8912 out_fput:
8913         fdput(f);
8914         return ret;
8915 }
8916
8917 static int __init io_uring_init(void)
8918 {
8919 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8920         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8921         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8922 } while (0)
8923
8924 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8925         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8926         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8927         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8928         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8929         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8930         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8931         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8932         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8933         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8934         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8935         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8936         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8937         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8938         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8939         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8955
8956         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8957         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8958         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8959         return 0;
8960 };
8961 __initcall(io_uring_init);