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