Merge tag 'core-headers-2020-08-03' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81 #include <linux/pagemap.h>
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/io_uring.h>
85
86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
87
88 #include "internal.h"
89 #include "io-wq.h"
90
91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
93
94 /*
95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
96  */
97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
101
102 struct io_uring {
103         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
104         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
105 };
106
107 /*
108  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
109  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
110  *
111  * The offsets to the member fields are published through struct
112  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
113  */
114 struct io_rings {
115         /*
116          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
117          * masked to get valid indices.
118          *
119          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
120          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
121          * cq ring.
122          */
123         struct io_uring         sq, cq;
124         /*
125          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
126          * ring_entries - 1)
127          */
128         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
129         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
130         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
131         /*
132          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
133          * invalid index stored in array
134          *
135          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
136          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
137          * cached value).
138          *
139          * After a new SQ head value was read by the application this
140          * counter includes all submissions that were dropped reaching
141          * the new SQ head (and possibly more).
142          */
143         u32                     sq_dropped;
144         /*
145          * Runtime SQ flags
146          *
147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
148          * application.
149          *
150          * The application needs a full memory barrier before checking
151          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
152          */
153         u32                     sq_flags;
154         /*
155          * Runtime CQ flags
156          *
157          * Written by the application, shouldn't be modified by the
158          * kernel.
159          */
160         u32                     cq_flags;
161         /*
162          * Number of completion events lost because the queue was full;
163          * this should be avoided by the application by making sure
164          * there are not more requests pending than there is space in
165          * the completion queue.
166          *
167          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
168          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
169          * cached value).
170          *
171          * As completion events come in out of order this counter is not
172          * ordered with any other data.
173          */
174         u32                     cq_overflow;
175         /*
176          * Ring buffer of completion events.
177          *
178          * The kernel writes completion events fresh every time they are
179          * produced, so the application is allowed to modify pending
180          * entries.
181          */
182         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
183 };
184
185 struct io_mapped_ubuf {
186         u64             ubuf;
187         size_t          len;
188         struct          bio_vec *bvec;
189         unsigned int    nr_bvecs;
190 };
191
192 struct fixed_file_table {
193         struct file             **files;
194 };
195
196 struct fixed_file_ref_node {
197         struct percpu_ref               refs;
198         struct list_head                node;
199         struct list_head                file_list;
200         struct fixed_file_data          *file_data;
201         struct llist_node               llist;
202 };
203
204 struct fixed_file_data {
205         struct fixed_file_table         *table;
206         struct io_ring_ctx              *ctx;
207
208         struct percpu_ref               *cur_refs;
209         struct percpu_ref               refs;
210         struct completion               done;
211         struct list_head                ref_list;
212         spinlock_t                      lock;
213 };
214
215 struct io_buffer {
216         struct list_head list;
217         __u64 addr;
218         __s32 len;
219         __u16 bid;
220 };
221
222 struct io_ring_ctx {
223         struct {
224                 struct percpu_ref       refs;
225         } ____cacheline_aligned_in_smp;
226
227         struct {
228                 unsigned int            flags;
229                 unsigned int            compat: 1;
230                 unsigned int            limit_mem: 1;
231                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
232                 unsigned int            drain_next: 1;
233                 unsigned int            eventfd_async: 1;
234
235                 /*
236                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
237                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
238                  *
239                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
240                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
241                  * the queue when needed.
242                  *
243                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
244                  * array.
245                  */
246                 u32                     *sq_array;
247                 unsigned                cached_sq_head;
248                 unsigned                sq_entries;
249                 unsigned                sq_mask;
250                 unsigned                sq_thread_idle;
251                 unsigned                cached_sq_dropped;
252                 atomic_t                cached_cq_overflow;
253                 unsigned long           sq_check_overflow;
254
255                 struct list_head        defer_list;
256                 struct list_head        timeout_list;
257                 struct list_head        cq_overflow_list;
258
259                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
260                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
261         } ____cacheline_aligned_in_smp;
262
263         struct io_rings *rings;
264
265         /* IO offload */
266         struct io_wq            *io_wq;
267         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
268         struct mm_struct        *sqo_mm;
269         wait_queue_head_t       sqo_wait;
270
271         /*
272          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
273          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
274          * used. Only updated through io_uring_register(2).
275          */
276         struct fixed_file_data  *file_data;
277         unsigned                nr_user_files;
278         int                     ring_fd;
279         struct file             *ring_file;
280
281         /* if used, fixed mapped user buffers */
282         unsigned                nr_user_bufs;
283         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
284
285         struct user_struct      *user;
286
287         const struct cred       *creds;
288
289         struct completion       ref_comp;
290         struct completion       sq_thread_comp;
291
292         /* if all else fails... */
293         struct io_kiocb         *fallback_req;
294
295 #if defined(CONFIG_UNIX)
296         struct socket           *ring_sock;
297 #endif
298
299         struct idr              io_buffer_idr;
300
301         struct idr              personality_idr;
302
303         struct {
304                 unsigned                cached_cq_tail;
305                 unsigned                cq_entries;
306                 unsigned                cq_mask;
307                 atomic_t                cq_timeouts;
308                 unsigned long           cq_check_overflow;
309                 struct wait_queue_head  cq_wait;
310                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
311                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
312         } ____cacheline_aligned_in_smp;
313
314         struct {
315                 struct mutex            uring_lock;
316                 wait_queue_head_t       wait;
317         } ____cacheline_aligned_in_smp;
318
319         struct {
320                 spinlock_t              completion_lock;
321
322                 /*
323                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
324                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
325                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
326                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
327                  */
328                 struct list_head        iopoll_list;
329                 struct hlist_head       *cancel_hash;
330                 unsigned                cancel_hash_bits;
331                 bool                    poll_multi_file;
332
333                 spinlock_t              inflight_lock;
334                 struct list_head        inflight_list;
335         } ____cacheline_aligned_in_smp;
336
337         struct delayed_work             file_put_work;
338         struct llist_head               file_put_llist;
339
340         struct work_struct              exit_work;
341 };
342
343 /*
344  * First field must be the file pointer in all the
345  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
346  */
347 struct io_poll_iocb {
348         struct file                     *file;
349         union {
350                 struct wait_queue_head  *head;
351                 u64                     addr;
352         };
353         __poll_t                        events;
354         bool                            done;
355         bool                            canceled;
356         struct wait_queue_entry         wait;
357 };
358
359 struct io_close {
360         struct file                     *file;
361         struct file                     *put_file;
362         int                             fd;
363 };
364
365 struct io_timeout_data {
366         struct io_kiocb                 *req;
367         struct hrtimer                  timer;
368         struct timespec64               ts;
369         enum hrtimer_mode               mode;
370 };
371
372 struct io_accept {
373         struct file                     *file;
374         struct sockaddr __user          *addr;
375         int __user                      *addr_len;
376         int                             flags;
377         unsigned long                   nofile;
378 };
379
380 struct io_sync {
381         struct file                     *file;
382         loff_t                          len;
383         loff_t                          off;
384         int                             flags;
385         int                             mode;
386 };
387
388 struct io_cancel {
389         struct file                     *file;
390         u64                             addr;
391 };
392
393 struct io_timeout {
394         struct file                     *file;
395         u64                             addr;
396         int                             flags;
397         u32                             off;
398         u32                             target_seq;
399         struct list_head                list;
400 };
401
402 struct io_rw {
403         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
404         struct kiocb                    kiocb;
405         u64                             addr;
406         u64                             len;
407 };
408
409 struct io_connect {
410         struct file                     *file;
411         struct sockaddr __user          *addr;
412         int                             addr_len;
413 };
414
415 struct io_sr_msg {
416         struct file                     *file;
417         union {
418                 struct user_msghdr __user *umsg;
419                 void __user             *buf;
420         };
421         int                             msg_flags;
422         int                             bgid;
423         size_t                          len;
424         struct io_buffer                *kbuf;
425 };
426
427 struct io_open {
428         struct file                     *file;
429         int                             dfd;
430         struct filename                 *filename;
431         struct open_how                 how;
432         unsigned long                   nofile;
433 };
434
435 struct io_files_update {
436         struct file                     *file;
437         u64                             arg;
438         u32                             nr_args;
439         u32                             offset;
440 };
441
442 struct io_fadvise {
443         struct file                     *file;
444         u64                             offset;
445         u32                             len;
446         u32                             advice;
447 };
448
449 struct io_madvise {
450         struct file                     *file;
451         u64                             addr;
452         u32                             len;
453         u32                             advice;
454 };
455
456 struct io_epoll {
457         struct file                     *file;
458         int                             epfd;
459         int                             op;
460         int                             fd;
461         struct epoll_event              event;
462 };
463
464 struct io_splice {
465         struct file                     *file_out;
466         struct file                     *file_in;
467         loff_t                          off_out;
468         loff_t                          off_in;
469         u64                             len;
470         unsigned int                    flags;
471 };
472
473 struct io_provide_buf {
474         struct file                     *file;
475         __u64                           addr;
476         __s32                           len;
477         __u32                           bgid;
478         __u16                           nbufs;
479         __u16                           bid;
480 };
481
482 struct io_statx {
483         struct file                     *file;
484         int                             dfd;
485         unsigned int                    mask;
486         unsigned int                    flags;
487         const char __user               *filename;
488         struct statx __user             *buffer;
489 };
490
491 struct io_completion {
492         struct file                     *file;
493         struct list_head                list;
494         int                             cflags;
495 };
496
497 struct io_async_connect {
498         struct sockaddr_storage         address;
499 };
500
501 struct io_async_msghdr {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         struct sockaddr __user          *uaddr;
505         struct msghdr                   msg;
506         struct sockaddr_storage         addr;
507 };
508
509 struct io_async_rw {
510         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
511         struct iovec                    *iov;
512         ssize_t                         nr_segs;
513         ssize_t                         size;
514         struct wait_page_queue          wpq;
515 };
516
517 struct io_async_ctx {
518         union {
519                 struct io_async_rw      rw;
520                 struct io_async_msghdr  msg;
521                 struct io_async_connect connect;
522                 struct io_timeout_data  timeout;
523         };
524 };
525
526 enum {
527         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
528         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
529         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
530         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
531         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
532         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
533
534         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
535         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
536         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
537         REQ_F_CUR_POS_BIT,
538         REQ_F_NOWAIT_BIT,
539         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
540         REQ_F_ISREG_BIT,
541         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
542         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
543         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
544         REQ_F_POLLED_BIT,
545         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
546         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
547         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
548         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
549
550         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
551         __REQ_F_LAST_BIT,
552 };
553
554 enum {
555         /* ctx owns file */
556         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
557         /* drain existing IO first */
558         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
559         /* linked sqes */
560         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
561         /* doesn't sever on completion < 0 */
562         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
563         /* IOSQE_ASYNC */
564         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
565         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
566         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
567
568         /* head of a link */
569         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
570         /* fail rest of links */
571         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
572         /* on inflight list */
573         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
574         /* read/write uses file position */
575         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
576         /* must not punt to workers */
577         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
578         /* has linked timeout */
579         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
580         /* regular file */
581         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
582         /* completion under lock */
583         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
584         /* needs cleanup */
585         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
586         /* in overflow list */
587         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
588         /* already went through poll handler */
589         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
590         /* buffer already selected */
591         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
592         /* doesn't need file table for this request */
593         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
594         /* io_wq_work is initialized */
595         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
596         /* req->task is refcounted */
597         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
598 };
599
600 struct async_poll {
601         struct io_poll_iocb     poll;
602         struct io_poll_iocb     *double_poll;
603 };
604
605 /*
606  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
607  * as the first entry in their struct definition. So you can
608  * access the file pointer through any of the sub-structs,
609  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
610  */
611 struct io_kiocb {
612         union {
613                 struct file             *file;
614                 struct io_rw            rw;
615                 struct io_poll_iocb     poll;
616                 struct io_accept        accept;
617                 struct io_sync          sync;
618                 struct io_cancel        cancel;
619                 struct io_timeout       timeout;
620                 struct io_connect       connect;
621                 struct io_sr_msg        sr_msg;
622                 struct io_open          open;
623                 struct io_close         close;
624                 struct io_files_update  files_update;
625                 struct io_fadvise       fadvise;
626                 struct io_madvise       madvise;
627                 struct io_epoll         epoll;
628                 struct io_splice        splice;
629                 struct io_provide_buf   pbuf;
630                 struct io_statx         statx;
631                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
632                 struct io_completion    compl;
633         };
634
635         struct io_async_ctx             *io;
636         u8                              opcode;
637         /* polled IO has completed */
638         u8                              iopoll_completed;
639
640         u16                             buf_index;
641         u32                             result;
642
643         struct io_ring_ctx              *ctx;
644         unsigned int                    flags;
645         refcount_t                      refs;
646         struct task_struct              *task;
647         u64                             user_data;
648
649         struct list_head                link_list;
650
651         /*
652          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
653          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
654          */
655         struct list_head                inflight_entry;
656
657         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
658         struct callback_head            task_work;
659         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
660         struct hlist_node               hash_node;
661         struct async_poll               *apoll;
662         struct io_wq_work               work;
663 };
664
665 struct io_defer_entry {
666         struct list_head        list;
667         struct io_kiocb         *req;
668         u32                     seq;
669 };
670
671 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
672
673 struct io_comp_state {
674         unsigned int            nr;
675         struct list_head        list;
676         struct io_ring_ctx      *ctx;
677 };
678
679 struct io_submit_state {
680         struct blk_plug         plug;
681
682         /*
683          * io_kiocb alloc cache
684          */
685         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
686         unsigned int            free_reqs;
687
688         /*
689          * Batch completion logic
690          */
691         struct io_comp_state    comp;
692
693         /*
694          * File reference cache
695          */
696         struct file             *file;
697         unsigned int            fd;
698         unsigned int            has_refs;
699         unsigned int            ios_left;
700 };
701
702 struct io_op_def {
703         /* needs req->io allocated for deferral/async */
704         unsigned                async_ctx : 1;
705         /* needs current->mm setup, does mm access */
706         unsigned                needs_mm : 1;
707         /* needs req->file assigned */
708         unsigned                needs_file : 1;
709         /* don't fail if file grab fails */
710         unsigned                needs_file_no_error : 1;
711         /* hash wq insertion if file is a regular file */
712         unsigned                hash_reg_file : 1;
713         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
714         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
715         /* opcode is not supported by this kernel */
716         unsigned                not_supported : 1;
717         /* needs file table */
718         unsigned                file_table : 1;
719         /* needs ->fs */
720         unsigned                needs_fs : 1;
721         /* set if opcode supports polled "wait" */
722         unsigned                pollin : 1;
723         unsigned                pollout : 1;
724         /* op supports buffer selection */
725         unsigned                buffer_select : 1;
726         unsigned                needs_fsize : 1;
727 };
728
729 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
730         [IORING_OP_NOP] = {},
731         [IORING_OP_READV] = {
732                 .async_ctx              = 1,
733                 .needs_mm               = 1,
734                 .needs_file             = 1,
735                 .unbound_nonreg_file    = 1,
736                 .pollin                 = 1,
737                 .buffer_select          = 1,
738         },
739         [IORING_OP_WRITEV] = {
740                 .async_ctx              = 1,
741                 .needs_mm               = 1,
742                 .needs_file             = 1,
743                 .hash_reg_file          = 1,
744                 .unbound_nonreg_file    = 1,
745                 .pollout                = 1,
746                 .needs_fsize            = 1,
747         },
748         [IORING_OP_FSYNC] = {
749                 .needs_file             = 1,
750         },
751         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
752                 .needs_file             = 1,
753                 .unbound_nonreg_file    = 1,
754                 .pollin                 = 1,
755         },
756         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
757                 .needs_file             = 1,
758                 .hash_reg_file          = 1,
759                 .unbound_nonreg_file    = 1,
760                 .pollout                = 1,
761                 .needs_fsize            = 1,
762         },
763         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
764                 .needs_file             = 1,
765                 .unbound_nonreg_file    = 1,
766         },
767         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
768         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
769                 .needs_file             = 1,
770         },
771         [IORING_OP_SENDMSG] = {
772                 .async_ctx              = 1,
773                 .needs_mm               = 1,
774                 .needs_file             = 1,
775                 .unbound_nonreg_file    = 1,
776                 .needs_fs               = 1,
777                 .pollout                = 1,
778         },
779         [IORING_OP_RECVMSG] = {
780                 .async_ctx              = 1,
781                 .needs_mm               = 1,
782                 .needs_file             = 1,
783                 .unbound_nonreg_file    = 1,
784                 .needs_fs               = 1,
785                 .pollin                 = 1,
786                 .buffer_select          = 1,
787         },
788         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
789                 .async_ctx              = 1,
790                 .needs_mm               = 1,
791         },
792         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
793         [IORING_OP_ACCEPT] = {
794                 .needs_mm               = 1,
795                 .needs_file             = 1,
796                 .unbound_nonreg_file    = 1,
797                 .file_table             = 1,
798                 .pollin                 = 1,
799         },
800         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
801         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
802                 .async_ctx              = 1,
803                 .needs_mm               = 1,
804         },
805         [IORING_OP_CONNECT] = {
806                 .async_ctx              = 1,
807                 .needs_mm               = 1,
808                 .needs_file             = 1,
809                 .unbound_nonreg_file    = 1,
810                 .pollout                = 1,
811         },
812         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
813                 .needs_file             = 1,
814                 .needs_fsize            = 1,
815         },
816         [IORING_OP_OPENAT] = {
817                 .file_table             = 1,
818                 .needs_fs               = 1,
819         },
820         [IORING_OP_CLOSE] = {
821                 .needs_file             = 1,
822                 .needs_file_no_error    = 1,
823                 .file_table             = 1,
824         },
825         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
826                 .needs_mm               = 1,
827                 .file_table             = 1,
828         },
829         [IORING_OP_STATX] = {
830                 .needs_mm               = 1,
831                 .needs_fs               = 1,
832                 .file_table             = 1,
833         },
834         [IORING_OP_READ] = {
835                 .needs_mm               = 1,
836                 .needs_file             = 1,
837                 .unbound_nonreg_file    = 1,
838                 .pollin                 = 1,
839                 .buffer_select          = 1,
840         },
841         [IORING_OP_WRITE] = {
842                 .needs_mm               = 1,
843                 .needs_file             = 1,
844                 .unbound_nonreg_file    = 1,
845                 .pollout                = 1,
846                 .needs_fsize            = 1,
847         },
848         [IORING_OP_FADVISE] = {
849                 .needs_file             = 1,
850         },
851         [IORING_OP_MADVISE] = {
852                 .needs_mm               = 1,
853         },
854         [IORING_OP_SEND] = {
855                 .needs_mm               = 1,
856                 .needs_file             = 1,
857                 .unbound_nonreg_file    = 1,
858                 .pollout                = 1,
859         },
860         [IORING_OP_RECV] = {
861                 .needs_mm               = 1,
862                 .needs_file             = 1,
863                 .unbound_nonreg_file    = 1,
864                 .pollin                 = 1,
865                 .buffer_select          = 1,
866         },
867         [IORING_OP_OPENAT2] = {
868                 .file_table             = 1,
869                 .needs_fs               = 1,
870         },
871         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
873                 .file_table             = 1,
874         },
875         [IORING_OP_SPLICE] = {
876                 .needs_file             = 1,
877                 .hash_reg_file          = 1,
878                 .unbound_nonreg_file    = 1,
879         },
880         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
881         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
882         [IORING_OP_TEE] = {
883                 .needs_file             = 1,
884                 .hash_reg_file          = 1,
885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
886         },
887 };
888
889 enum io_mem_account {
890         ACCT_LOCKED,
891         ACCT_PINNED,
892 };
893
894 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
895                              struct io_comp_state *cs);
896 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
897 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
898 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
899 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
900 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
901 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
902 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
903                                  struct io_uring_files_update *ip,
904                                  unsigned nr_args);
905 static int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req);
906 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
907 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
908                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
909 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
910                            const struct io_uring_sqe *sqe,
911                            struct io_comp_state *cs);
912 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
913
914 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
915                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
916                                bool needs_lock);
917 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
918                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
919                              struct iov_iter *iter);
920
921 static struct kmem_cache *req_cachep;
922
923 static const struct file_operations io_uring_fops;
924
925 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
926 {
927 #if defined(CONFIG_UNIX)
928         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
929                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
930
931                 return ctx->ring_sock->sk;
932         }
933 #endif
934         return NULL;
935 }
936 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
937
938 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
939 {
940         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
941                 return;
942         get_task_struct(req->task);
943         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
944 }
945
946 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
947 {
948         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
949                 __io_clean_op(req);
950 }
951
952 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
953 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
954 {
955         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
956                 put_task_struct(req->task);
957 }
958
959 static void io_sq_thread_drop_mm(void)
960 {
961         struct mm_struct *mm = current->mm;
962
963         if (mm) {
964                 kthread_unuse_mm(mm);
965                 mmput(mm);
966         }
967 }
968
969 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
970 {
971         if (!current->mm) {
972                 if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ||
973                              !mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
974                         return -EFAULT;
975                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
976         }
977
978         return 0;
979 }
980
981 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
982                                    struct io_kiocb *req)
983 {
984         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_mm)
985                 return 0;
986         return __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
987 }
988
989 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
990 {
991         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
992                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
993 }
994
995 /*
996  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
997  * touch any members of io_wq_work.
998  */
999 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1000 {
1001         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1002                 return;
1003
1004         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1005         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1006 }
1007
1008 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1009 {
1010         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1011 }
1012
1013 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1014 {
1015         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1016
1017         complete(&ctx->ref_comp);
1018 }
1019
1020 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1021 {
1022         return !req->timeout.off;
1023 }
1024
1025 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1026 {
1027         struct io_ring_ctx *ctx;
1028         int hash_bits;
1029
1030         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1031         if (!ctx)
1032                 return NULL;
1033
1034         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1035         if (!ctx->fallback_req)
1036                 goto err;
1037
1038         /*
1039          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1040          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1041          */
1042         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1043         hash_bits -= 5;
1044         if (hash_bits <= 0)
1045                 hash_bits = 1;
1046         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1047         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1048                                         GFP_KERNEL);
1049         if (!ctx->cancel_hash)
1050                 goto err;
1051         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1052
1053         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1054                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1055                 goto err;
1056
1057         ctx->flags = p->flags;
1058         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
1059         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1060         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1061         init_completion(&ctx->ref_comp);
1062         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1063         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1064         idr_init(&ctx->personality_idr);
1065         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1066         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1067         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1068         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1069         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1070         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1071         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1072         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1073         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1074         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1075         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1076         return ctx;
1077 err:
1078         if (ctx->fallback_req)
1079                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1080         kfree(ctx->cancel_hash);
1081         kfree(ctx);
1082         return NULL;
1083 }
1084
1085 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1086 {
1087         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1088                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1089
1090                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1091                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1092         }
1093
1094         return false;
1095 }
1096
1097 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1098 {
1099         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1100
1101         /* order cqe stores with ring update */
1102         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1103
1104         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1105                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1106                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1107         }
1108 }
1109
1110 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1111 {
1112         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1113                 return;
1114
1115         if (req->work.mm) {
1116                 mmdrop(req->work.mm);
1117                 req->work.mm = NULL;
1118         }
1119         if (req->work.creds) {
1120                 put_cred(req->work.creds);
1121                 req->work.creds = NULL;
1122         }
1123         if (req->work.fs) {
1124                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1125
1126                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1127                 if (--fs->users)
1128                         fs = NULL;
1129                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1130                 if (fs)
1131                         free_fs_struct(fs);
1132                 req->work.fs = NULL;
1133         }
1134         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1135 }
1136
1137 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1138 {
1139         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1140
1141         io_req_init_async(req);
1142
1143         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1144                 if (def->hash_reg_file)
1145                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1146         } else {
1147                 if (def->unbound_nonreg_file)
1148                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1149         }
1150         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1151                 mmgrab(current->mm);
1152                 req->work.mm = current->mm;
1153         }
1154         if (!req->work.creds)
1155                 req->work.creds = get_current_cred();
1156         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1157                 spin_lock(&current->fs->lock);
1158                 if (!current->fs->in_exec) {
1159                         req->work.fs = current->fs;
1160                         req->work.fs->users++;
1161                 } else {
1162                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1163                 }
1164                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1165         }
1166         if (def->needs_fsize)
1167                 req->work.fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1168         else
1169                 req->work.fsize = RLIM_INFINITY;
1170 }
1171
1172 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1173 {
1174         struct io_kiocb *cur;
1175
1176         io_prep_async_work(req);
1177         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1178                 list_for_each_entry(cur, &req->link_list, link_list)
1179                         io_prep_async_work(cur);
1180 }
1181
1182 static void __io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1183 {
1184         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1185         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1186
1187         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1188                                         &req->work, req->flags);
1189         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1190
1191         if (link)
1192                 io_queue_linked_timeout(link);
1193 }
1194
1195 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1196 {
1197         /* init ->work of the whole link before punting */
1198         io_prep_async_link(req);
1199         __io_queue_async_work(req);
1200 }
1201
1202 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         int ret;
1205
1206         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1207         if (ret != -1) {
1208                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1209                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1210                 list_del_init(&req->timeout.list);
1211                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1212                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1213                 io_put_req(req);
1214         }
1215 }
1216
1217 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1218 {
1219         struct io_kiocb *req, *tmp;
1220
1221         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1222         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list)
1223                 io_kill_timeout(req);
1224         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1225 }
1226
1227 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1228 {
1229         do {
1230                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1231                                                 struct io_defer_entry, list);
1232
1233                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1234                         break;
1235                 list_del_init(&de->list);
1236                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1237                 __io_queue_async_work(de->req);
1238                 kfree(de);
1239         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1240 }
1241
1242 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1243 {
1244         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1245                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1246                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1247
1248                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1249                         break;
1250                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1251                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1252                         break;
1253
1254                 list_del_init(&req->timeout.list);
1255                 io_kill_timeout(req);
1256         }
1257 }
1258
1259 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1260 {
1261         io_flush_timeouts(ctx);
1262         __io_commit_cqring(ctx);
1263
1264         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1265                 __io_queue_deferred(ctx);
1266 }
1267
1268 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1269 {
1270         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1271         unsigned tail;
1272
1273         tail = ctx->cached_cq_tail;
1274         /*
1275          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1276          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1277          * fill the cq entry
1278          */
1279         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1280                 return NULL;
1281
1282         ctx->cached_cq_tail++;
1283         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1284 }
1285
1286 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1287 {
1288         if (!ctx->cq_ev_fd)
1289                 return false;
1290         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1291                 return false;
1292         if (!ctx->eventfd_async)
1293                 return true;
1294         return io_wq_current_is_worker();
1295 }
1296
1297 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1298 {
1299         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1300                 wake_up(&ctx->wait);
1301         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1302                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1303         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1304                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1305 }
1306
1307 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1308 {
1309         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1310                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1311                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1312                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1313         }
1314 }
1315
1316 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1317 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1318 {
1319         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1320         struct io_uring_cqe *cqe;
1321         struct io_kiocb *req;
1322         unsigned long flags;
1323         LIST_HEAD(list);
1324
1325         if (!force) {
1326                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1327                         return true;
1328                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1329                     rings->cq_ring_entries))
1330                         return false;
1331         }
1332
1333         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1334
1335         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1336         if (force)
1337                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1338
1339         cqe = NULL;
1340         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1341                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1342                 if (!cqe && !force)
1343                         break;
1344
1345                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1346                                                 compl.list);
1347                 list_move(&req->compl.list, &list);
1348                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1349                 if (cqe) {
1350                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1351                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1352                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1353                 } else {
1354                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1355                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1356                 }
1357         }
1358
1359         io_commit_cqring(ctx);
1360         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1361
1362         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1363         io_cqring_ev_posted(ctx);
1364
1365         while (!list_empty(&list)) {
1366                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1367                 list_del(&req->compl.list);
1368                 io_put_req(req);
1369         }
1370
1371         return cqe != NULL;
1372 }
1373
1374 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1375 {
1376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1377         struct io_uring_cqe *cqe;
1378
1379         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1380
1381         /*
1382          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1383          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1384          * the ring.
1385          */
1386         cqe = io_get_cqring(ctx);
1387         if (likely(cqe)) {
1388                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1389                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1390                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1391         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1392                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1393                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1394         } else {
1395                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1396                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1397                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1398                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1399                 }
1400                 io_clean_op(req);
1401                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1402                 req->result = res;
1403                 req->compl.cflags = cflags;
1404                 refcount_inc(&req->refs);
1405                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1406         }
1407 }
1408
1409 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1410 {
1411         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1412 }
1413
1414 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1415 {
1416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1417         unsigned long flags;
1418
1419         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1420         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1421         io_commit_cqring(ctx);
1422         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1423
1424         io_cqring_ev_posted(ctx);
1425 }
1426
1427 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1428 {
1429         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1430
1431         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1432         while (!list_empty(&cs->list)) {
1433                 struct io_kiocb *req;
1434
1435                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1436                 list_del(&req->compl.list);
1437                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1438                 if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)) {
1439                         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1440                         io_put_req(req);
1441                 } else {
1442                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1443                         io_put_req(req);
1444                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1445                 }
1446         }
1447         io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1449
1450         io_cqring_ev_posted(ctx);
1451         cs->nr = 0;
1452 }
1453
1454 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1455                               struct io_comp_state *cs)
1456 {
1457         if (!cs) {
1458                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1459                 io_put_req(req);
1460         } else {
1461                 io_clean_op(req);
1462                 req->result = res;
1463                 req->compl.cflags = cflags;
1464                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1465                 if (++cs->nr >= 32)
1466                         io_submit_flush_completions(cs);
1467         }
1468 }
1469
1470 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1471 {
1472         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1473 }
1474
1475 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1476 {
1477         return req == (struct io_kiocb *)
1478                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1479 }
1480
1481 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1482 {
1483         struct io_kiocb *req;
1484
1485         req = ctx->fallback_req;
1486         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1487                 return req;
1488
1489         return NULL;
1490 }
1491
1492 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1493                                      struct io_submit_state *state)
1494 {
1495         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1496         struct io_kiocb *req;
1497
1498         if (!state->free_reqs) {
1499                 size_t sz;
1500                 int ret;
1501
1502                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1503                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1504
1505                 /*
1506                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1507                  * retry single alloc to be on the safe side.
1508                  */
1509                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1510                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1511                         if (!state->reqs[0])
1512                                 goto fallback;
1513                         ret = 1;
1514                 }
1515                 state->free_reqs = ret - 1;
1516                 req = state->reqs[ret - 1];
1517         } else {
1518                 state->free_reqs--;
1519                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1520         }
1521
1522         return req;
1523 fallback:
1524         return io_get_fallback_req(ctx);
1525 }
1526
1527 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1528                           bool fixed)
1529 {
1530         if (fixed)
1531                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1532         else
1533                 fput(file);
1534 }
1535
1536 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1537 {
1538         io_clean_op(req);
1539
1540         if (req->io)
1541                 kfree(req->io);
1542         if (req->file)
1543                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1544         io_req_clean_work(req);
1545
1546         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1547                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1548                 unsigned long flags;
1549
1550                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1551                 list_del(&req->inflight_entry);
1552                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1553                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1554                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1555         }
1556 }
1557
1558 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1559 {
1560         struct io_ring_ctx *ctx;
1561
1562         io_dismantle_req(req);
1563         __io_put_req_task(req);
1564         ctx = req->ctx;
1565         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1566                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1567         else
1568                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1569         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1570 }
1571
1572 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1573 {
1574         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1575         int ret;
1576
1577         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1578         if (ret != -1) {
1579                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1580                 io_commit_cqring(ctx);
1581                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1582                 io_put_req(req);
1583                 return true;
1584         }
1585
1586         return false;
1587 }
1588
1589 static bool __io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1590 {
1591         struct io_kiocb *link;
1592         bool wake_ev;
1593
1594         if (list_empty(&req->link_list))
1595                 return false;
1596         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1597         if (link->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
1598                 return false;
1599
1600         list_del_init(&link->link_list);
1601         wake_ev = io_link_cancel_timeout(link);
1602         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1603         return wake_ev;
1604 }
1605
1606 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1607 {
1608         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1609         bool wake_ev;
1610
1611         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1612                 unsigned long flags;
1613
1614                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1615                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1616                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1617         } else {
1618                 wake_ev = __io_kill_linked_timeout(req);
1619         }
1620
1621         if (wake_ev)
1622                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1623 }
1624
1625 static struct io_kiocb *io_req_link_next(struct io_kiocb *req)
1626 {
1627         struct io_kiocb *nxt;
1628
1629         /*
1630          * The list should never be empty when we are called here. But could
1631          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1632          * safe side.
1633          */
1634         if (unlikely(list_empty(&req->link_list)))
1635                 return NULL;
1636
1637         nxt = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
1638         list_del_init(&req->link_list);
1639         if (!list_empty(&nxt->link_list))
1640                 nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1641         return nxt;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1646  */
1647 static void __io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1648 {
1649         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1650
1651         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1652                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1653                                                 struct io_kiocb, link_list);
1654
1655                 list_del_init(&link->link_list);
1656                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1657
1658                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1659                 __io_double_put_req(link);
1660                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1661         }
1662
1663         io_commit_cqring(ctx);
1664         io_cqring_ev_posted(ctx);
1665 }
1666
1667 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1668 {
1669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1670
1671         if (!(req->flags & REQ_F_COMP_LOCKED)) {
1672                 unsigned long flags;
1673
1674                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1675                 __io_fail_links(req);
1676                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1677         } else {
1678                 __io_fail_links(req);
1679         }
1680
1681         io_cqring_ev_posted(ctx);
1682 }
1683
1684 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1685 {
1686         req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1687         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
1688                 io_kill_linked_timeout(req);
1689
1690         /*
1691          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1692          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1693          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1694          * of the chain.
1695          */
1696         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)))
1697                 return io_req_link_next(req);
1698         io_fail_links(req);
1699         return NULL;
1700 }
1701
1702 static struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1703 {
1704         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1705                 return NULL;
1706         return __io_req_find_next(req);
1707 }
1708
1709 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
1710 {
1711         struct task_struct *tsk = req->task;
1712         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1713         int ret, notify = TWA_RESUME;
1714
1715         /*
1716          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
1717          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
1718          * as we won't have dependencies between request completions for
1719          * other kernel wait conditions.
1720          */
1721         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1722                 notify = 0;
1723         else if (ctx->cq_ev_fd)
1724                 notify = TWA_SIGNAL;
1725
1726         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
1727         if (!ret)
1728                 wake_up_process(tsk);
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1733 {
1734         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1735
1736         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1737         io_cqring_fill_event(req, error);
1738         io_commit_cqring(ctx);
1739         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1740
1741         io_cqring_ev_posted(ctx);
1742         req_set_fail_links(req);
1743         io_double_put_req(req);
1744 }
1745
1746 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1749
1750         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
1751 }
1752
1753 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1754 {
1755         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1756
1757         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx)) {
1758                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1759                 __io_queue_sqe(req, NULL, NULL);
1760                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1761         } else {
1762                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1763         }
1764 }
1765
1766 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1767 {
1768         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1769
1770         __io_req_task_submit(req);
1771 }
1772
1773 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1774 {
1775         int ret;
1776
1777         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
1778
1779         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
1780         if (unlikely(ret)) {
1781                 struct task_struct *tsk;
1782
1783                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
1784                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
1785                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
1786                 wake_up_process(tsk);
1787         }
1788 }
1789
1790 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
1791 {
1792         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
1793
1794         if (nxt)
1795                 io_req_task_queue(nxt);
1796 }
1797
1798 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1799 {
1800         io_queue_next(req);
1801         __io_free_req(req);
1802 }
1803
1804 struct req_batch {
1805         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1806         int to_free;
1807
1808         struct task_struct      *task;
1809         int                     task_refs;
1810 };
1811
1812 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
1813 {
1814         rb->to_free = 0;
1815         rb->task_refs = 0;
1816         rb->task = NULL;
1817 }
1818
1819 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
1820                                       struct req_batch *rb)
1821 {
1822         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1823         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1824         rb->to_free = 0;
1825 }
1826
1827 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
1828                                      struct req_batch *rb)
1829 {
1830         if (rb->to_free)
1831                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
1832         if (rb->task) {
1833                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1834                 rb->task = NULL;
1835         }
1836 }
1837
1838 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1839 {
1840         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
1841                 io_free_req(req);
1842                 return;
1843         }
1844         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
1845                 io_queue_next(req);
1846
1847         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED) {
1848                 if (req->task != rb->task) {
1849                         if (rb->task)
1850                                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
1851                         rb->task = req->task;
1852                         rb->task_refs = 0;
1853                 }
1854                 rb->task_refs++;
1855                 req->flags &= ~REQ_F_TASK_PINNED;
1856         }
1857
1858         io_dismantle_req(req);
1859         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1860         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1861                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1866  * was the last reference to this request.
1867  */
1868 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1869 {
1870         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1871
1872         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1873                 nxt = io_req_find_next(req);
1874                 __io_free_req(req);
1875         }
1876         return nxt;
1877 }
1878
1879 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1880 {
1881         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1882                 io_free_req(req);
1883 }
1884
1885 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
1886 {
1887         struct io_kiocb *nxt;
1888
1889         /*
1890          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
1891          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
1892          * it just will be re-punted async in io_put_work()
1893          */
1894         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
1895                 return NULL;
1896
1897         nxt = io_req_find_next(req);
1898         return nxt ? &nxt->work : NULL;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1903  * within the completion handling itself.
1904  */
1905 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1906 {
1907         /* drop both submit and complete references */
1908         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1909                 __io_free_req(req);
1910 }
1911
1912 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1913 {
1914         /* drop both submit and complete references */
1915         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1916                 io_free_req(req);
1917 }
1918
1919 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1920 {
1921         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1922
1923         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1924                 /*
1925                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1926                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1927                  * entries. We cannot safely to it from here.
1928                  */
1929                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1930                         return -1U;
1931
1932                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1933         }
1934
1935         /* See comment at the top of this file */
1936         smp_rmb();
1937         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1938 }
1939
1940 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1941 {
1942         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1943
1944         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1945         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1946 }
1947
1948 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
1949 {
1950         unsigned int cflags;
1951
1952         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1953         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1954         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
1955         kfree(kbuf);
1956         return cflags;
1957 }
1958
1959 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
1960 {
1961         struct io_buffer *kbuf;
1962
1963         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1964         return io_put_kbuf(req, kbuf);
1965 }
1966
1967 static inline bool io_run_task_work(void)
1968 {
1969         if (current->task_works) {
1970                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1971                 task_work_run();
1972                 return true;
1973         }
1974
1975         return false;
1976 }
1977
1978 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1979 {
1980         struct io_kiocb *req;
1981
1982         do {
1983                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
1984                 list_del(&req->inflight_entry);
1985                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
1986         } while (!list_empty(again));
1987 }
1988
1989 /*
1990  * Find and free completed poll iocbs
1991  */
1992 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1993                                struct list_head *done)
1994 {
1995         struct req_batch rb;
1996         struct io_kiocb *req;
1997         LIST_HEAD(again);
1998
1999         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2000         smp_rmb();
2001
2002         io_init_req_batch(&rb);
2003         while (!list_empty(done)) {
2004                 int cflags = 0;
2005
2006                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2007                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2008                         req->iopoll_completed = 0;
2009                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2010                         continue;
2011                 }
2012                 list_del(&req->inflight_entry);
2013
2014                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2015                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2016
2017                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2018                 (*nr_events)++;
2019
2020                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2021                         io_req_free_batch(&rb, req);
2022         }
2023
2024         io_commit_cqring(ctx);
2025         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2026                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2027         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2028
2029         if (!list_empty(&again))
2030                 io_iopoll_queue(&again);
2031 }
2032
2033 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2034                         long min)
2035 {
2036         struct io_kiocb *req, *tmp;
2037         LIST_HEAD(done);
2038         bool spin;
2039         int ret;
2040
2041         /*
2042          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2043          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2044          */
2045         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2046
2047         ret = 0;
2048         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2049                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2050
2051                 /*
2052                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2053                  * If we find a request that requires polling, break out
2054                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2055                  */
2056                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2057                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2058                         continue;
2059                 }
2060                 if (!list_empty(&done))
2061                         break;
2062
2063                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2064                 if (ret < 0)
2065                         break;
2066
2067                 /* iopoll may have completed current req */
2068                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2069                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2070
2071                 if (ret && spin)
2072                         spin = false;
2073                 ret = 0;
2074         }
2075
2076         if (!list_empty(&done))
2077                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2078
2079         return ret;
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2084  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2085  * as a non-spinning completion check.
2086  */
2087 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2088                                 long min)
2089 {
2090         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2091                 int ret;
2092
2093                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2094                 if (ret < 0)
2095                         return ret;
2096                 if (*nr_events >= min)
2097                         return 0;
2098         }
2099
2100         return 1;
2101 }
2102
2103 /*
2104  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2105  * find and complete them.
2106  */
2107 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2108 {
2109         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2110                 return;
2111
2112         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2113         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2114                 unsigned int nr_events = 0;
2115
2116                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2117
2118                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2119                 if (nr_events == 0)
2120                         break;
2121                 /*
2122                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2123                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2124                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2125                  */
2126                 if (need_resched()) {
2127                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2128                         cond_resched();
2129                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2130                 }
2131         }
2132         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2133 }
2134
2135 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2136 {
2137         unsigned int nr_events = 0;
2138         int iters = 0, ret = 0;
2139
2140         /*
2141          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2142          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2143          * that got punted to a workqueue.
2144          */
2145         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2146         do {
2147                 /*
2148                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2149                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2150                  * already triggered a CQE (eg in error).
2151                  */
2152                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2153                         break;
2154
2155                 /*
2156                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2157                  * application entering polling for a command before it gets
2158                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2159                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2160                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2161                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2162                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2163                  * very same mutex.
2164                  */
2165                 if (!(++iters & 7)) {
2166                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2167                         io_run_task_work();
2168                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2169                 }
2170
2171                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2172                 if (ret <= 0)
2173                         break;
2174                 ret = 0;
2175         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2176
2177         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2178         return ret;
2179 }
2180
2181 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2182 {
2183         /*
2184          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2185          * thread.
2186          */
2187         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2188                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2189
2190                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2191         }
2192         file_end_write(req->file);
2193 }
2194
2195 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2196                                   struct io_comp_state *cs)
2197 {
2198         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2199         int cflags = 0;
2200
2201         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2202                 kiocb_end_write(req);
2203
2204         if (res != req->result)
2205                 req_set_fail_links(req);
2206         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2207                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2208         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2209 }
2210
2211 #ifdef CONFIG_BLOCK
2212 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2213 {
2214         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2215         ssize_t ret = -ECANCELED;
2216         struct iov_iter iter;
2217         int rw;
2218
2219         if (error) {
2220                 ret = error;
2221                 goto end_req;
2222         }
2223
2224         switch (req->opcode) {
2225         case IORING_OP_READV:
2226         case IORING_OP_READ_FIXED:
2227         case IORING_OP_READ:
2228                 rw = READ;
2229                 break;
2230         case IORING_OP_WRITEV:
2231         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2232         case IORING_OP_WRITE:
2233                 rw = WRITE;
2234                 break;
2235         default:
2236                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2237                                 req->opcode);
2238                 goto end_req;
2239         }
2240
2241         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2242         if (ret < 0)
2243                 goto end_req;
2244         ret = io_setup_async_rw(req, ret, iovec, inline_vecs, &iter);
2245         if (!ret)
2246                 return true;
2247         kfree(iovec);
2248 end_req:
2249         req_set_fail_links(req);
2250         io_req_complete(req, ret);
2251         return false;
2252 }
2253
2254 static void io_rw_resubmit(struct callback_head *cb)
2255 {
2256         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2257         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2258         int err;
2259
2260         err = io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req);
2261
2262         if (io_resubmit_prep(req, err)) {
2263                 refcount_inc(&req->refs);
2264                 io_queue_async_work(req);
2265         }
2266 }
2267 #endif
2268
2269 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2270 {
2271 #ifdef CONFIG_BLOCK
2272         int ret;
2273
2274         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2275                 return false;
2276
2277         init_task_work(&req->task_work, io_rw_resubmit);
2278         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2279         if (!ret)
2280                 return true;
2281 #endif
2282         return false;
2283 }
2284
2285 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2286                              struct io_comp_state *cs)
2287 {
2288         if (!io_rw_reissue(req, res))
2289                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2290 }
2291
2292 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2293 {
2294         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2295
2296         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2297 }
2298
2299 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2300 {
2301         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2302
2303         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2304                 kiocb_end_write(req);
2305
2306         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2307                 req_set_fail_links(req);
2308
2309         WRITE_ONCE(req->result, res);
2310         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2311         smp_wmb();
2312         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2313 }
2314
2315 /*
2316  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2317  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2318  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2319  * accessing the kiocb cookie.
2320  */
2321 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2322 {
2323         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2324
2325         /*
2326          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2327          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2328          * different devices.
2329          */
2330         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2331                 ctx->poll_multi_file = false;
2332         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2333                 struct io_kiocb *list_req;
2334
2335                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2336                                                 inflight_entry);
2337                 if (list_req->file != req->file)
2338                         ctx->poll_multi_file = true;
2339         }
2340
2341         /*
2342          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2343          * it to the front so we find it first.
2344          */
2345         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2346                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2347         else
2348                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2349
2350         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2351             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2352                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2353 }
2354
2355 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2356 {
2357         if (state->has_refs)
2358                 fput_many(state->file, state->has_refs);
2359         state->file = NULL;
2360 }
2361
2362 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2363 {
2364         if (state->file)
2365                 __io_state_file_put(state);
2366 }
2367
2368 /*
2369  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2370  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2371  * has more than one submission.
2372  */
2373 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2374 {
2375         if (!state)
2376                 return fget(fd);
2377
2378         if (state->file) {
2379                 if (state->fd == fd) {
2380                         state->has_refs--;
2381                         state->ios_left--;
2382                         return state->file;
2383                 }
2384                 __io_state_file_put(state);
2385         }
2386         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2387         if (!state->file)
2388                 return NULL;
2389
2390         state->fd = fd;
2391         state->ios_left--;
2392         state->has_refs = state->ios_left;
2393         return state->file;
2394 }
2395
2396 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2397 {
2398 #ifdef CONFIG_BLOCK
2399         return !bdev || queue_is_mq(bdev_get_queue(bdev));
2400 #else
2401         return true;
2402 #endif
2403 }
2404
2405 /*
2406  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2407  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2408  * inline.
2409  */
2410 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2411 {
2412         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2413
2414         if (S_ISBLK(mode)) {
2415                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_bdev))
2416                         return true;
2417                 return false;
2418         }
2419         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2420                 return true;
2421         if (S_ISREG(mode)) {
2422                 if (io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2423                     file->f_op != &io_uring_fops)
2424                         return true;
2425                 return false;
2426         }
2427
2428         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2429         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2430                 return true;
2431
2432         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2433                 return false;
2434
2435         if (rw == READ)
2436                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2437
2438         return file->f_op->write_iter != NULL;
2439 }
2440
2441 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2442                       bool force_nonblock)
2443 {
2444         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2445         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2446         unsigned ioprio;
2447         int ret;
2448
2449         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2450                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2451
2452         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2453         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2454                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2455                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2456         }
2457         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2458         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2459         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2460         if (unlikely(ret))
2461                 return ret;
2462
2463         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2464         if (ioprio) {
2465                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2466                 if (ret)
2467                         return ret;
2468
2469                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2470         } else
2471                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2472
2473         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2474         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2475                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2476
2477         if (kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
2478                 io_get_req_task(req);
2479
2480         if (force_nonblock)
2481                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2482
2483         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2484                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2485                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2486                         return -EOPNOTSUPP;
2487
2488                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2489                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2490                 req->iopoll_completed = 0;
2491                 io_get_req_task(req);
2492         } else {
2493                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2494                         return -EINVAL;
2495                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2496         }
2497
2498         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2499         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2500         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2501         return 0;
2502 }
2503
2504 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2505 {
2506         switch (ret) {
2507         case -EIOCBQUEUED:
2508                 break;
2509         case -ERESTARTSYS:
2510         case -ERESTARTNOINTR:
2511         case -ERESTARTNOHAND:
2512         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2513                 /*
2514                  * We can't just restart the syscall, since previously
2515                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2516                  * IO with EINTR.
2517                  */
2518                 ret = -EINTR;
2519                 /* fall through */
2520         default:
2521                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2522         }
2523 }
2524
2525 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2526                        struct io_comp_state *cs)
2527 {
2528         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2529
2530         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2531                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2532         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2533                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2534         else
2535                 io_rw_done(kiocb, ret);
2536 }
2537
2538 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2539                                struct iov_iter *iter)
2540 {
2541         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2542         size_t len = req->rw.len;
2543         struct io_mapped_ubuf *imu;
2544         u16 index, buf_index;
2545         size_t offset;
2546         u64 buf_addr;
2547
2548         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2549         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2550                 return -EFAULT;
2551
2552         buf_index = req->buf_index;
2553         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2554                 return -EFAULT;
2555
2556         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2557         imu = &ctx->user_bufs[index];
2558         buf_addr = req->rw.addr;
2559
2560         /* overflow */
2561         if (buf_addr + len < buf_addr)
2562                 return -EFAULT;
2563         /* not inside the mapped region */
2564         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2565                 return -EFAULT;
2566
2567         /*
2568          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2569          * and advance us to the beginning.
2570          */
2571         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2572         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2573
2574         if (offset) {
2575                 /*
2576                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2577                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2578                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2579                  * we know that:
2580                  *
2581                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2582                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2583                  *    first and last bvec
2584                  *
2585                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2586                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2587                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2588                  * since we can just skip the first segment, which may not
2589                  * be PAGE_SIZE aligned.
2590                  */
2591                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2592
2593                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2594                         iov_iter_advance(iter, offset);
2595                 } else {
2596                         unsigned long seg_skip;
2597
2598                         /* skip first vec */
2599                         offset -= bvec->bv_len;
2600                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2601
2602                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2603                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2604                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2605                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2606                 }
2607         }
2608
2609         return len;
2610 }
2611
2612 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2613 {
2614         if (needs_lock)
2615                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2616 }
2617
2618 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2619 {
2620         /*
2621          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2622          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2623          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2624          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2625          */
2626         if (needs_lock)
2627                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2628 }
2629
2630 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2631                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2632                                           bool needs_lock)
2633 {
2634         struct io_buffer *head;
2635
2636         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2637                 return kbuf;
2638
2639         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2640
2641         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2642
2643         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2644         if (head) {
2645                 if (!list_empty(&head->list)) {
2646                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2647                                                         list);
2648                         list_del(&kbuf->list);
2649                 } else {
2650                         kbuf = head;
2651                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2652                 }
2653                 if (*len > kbuf->len)
2654                         *len = kbuf->len;
2655         } else {
2656                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2657         }
2658
2659         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2660
2661         return kbuf;
2662 }
2663
2664 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2665                                         bool needs_lock)
2666 {
2667         struct io_buffer *kbuf;
2668         u16 bgid;
2669
2670         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2671         bgid = req->buf_index;
2672         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2673         if (IS_ERR(kbuf))
2674                 return kbuf;
2675         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2676         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2677         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2678 }
2679
2680 #ifdef CONFIG_COMPAT
2681 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2682                                 bool needs_lock)
2683 {
2684         struct compat_iovec __user *uiov;
2685         compat_ssize_t clen;
2686         void __user *buf;
2687         ssize_t len;
2688
2689         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2690         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2691                 return -EFAULT;
2692         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2693                 return -EFAULT;
2694         if (clen < 0)
2695                 return -EINVAL;
2696
2697         len = clen;
2698         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2699         if (IS_ERR(buf))
2700                 return PTR_ERR(buf);
2701         iov[0].iov_base = buf;
2702         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2703         return 0;
2704 }
2705 #endif
2706
2707 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2708                                       bool needs_lock)
2709 {
2710         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2711         void __user *buf;
2712         ssize_t len;
2713
2714         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2715                 return -EFAULT;
2716
2717         len = iov[0].iov_len;
2718         if (len < 0)
2719                 return -EINVAL;
2720         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2721         if (IS_ERR(buf))
2722                 return PTR_ERR(buf);
2723         iov[0].iov_base = buf;
2724         iov[0].iov_len = len;
2725         return 0;
2726 }
2727
2728 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2729                                     bool needs_lock)
2730 {
2731         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2732                 struct io_buffer *kbuf;
2733
2734                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2735                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2736                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2737                 return 0;
2738         }
2739         if (!req->rw.len)
2740                 return 0;
2741         else if (req->rw.len > 1)
2742                 return -EINVAL;
2743
2744 #ifdef CONFIG_COMPAT
2745         if (req->ctx->compat)
2746                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2747 #endif
2748
2749         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2750 }
2751
2752 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2753                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2754                                bool needs_lock)
2755 {
2756         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2757         size_t sqe_len = req->rw.len;
2758         ssize_t ret;
2759         u8 opcode;
2760
2761         opcode = req->opcode;
2762         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2763                 *iovec = NULL;
2764                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2765         }
2766
2767         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2768         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2769                 return -EINVAL;
2770
2771         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2772                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2773                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2774                         if (IS_ERR(buf)) {
2775                                 *iovec = NULL;
2776                                 return PTR_ERR(buf);
2777                         }
2778                         req->rw.len = sqe_len;
2779                 }
2780
2781                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2782                 *iovec = NULL;
2783                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2784         }
2785
2786         if (req->io) {
2787                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2788
2789                 iov_iter_init(iter, rw, iorw->iov, iorw->nr_segs, iorw->size);
2790                 *iovec = NULL;
2791                 return iorw->size;
2792         }
2793
2794         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2795                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2796                 if (!ret) {
2797                         ret = (*iovec)->iov_len;
2798                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2799                 }
2800                 *iovec = NULL;
2801                 return ret;
2802         }
2803
2804 #ifdef CONFIG_COMPAT
2805         if (req->ctx->compat)
2806                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2807                                                 iovec, iter);
2808 #endif
2809
2810         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2811 }
2812
2813 /*
2814  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2815  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2816  */
2817 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2818                            struct iov_iter *iter)
2819 {
2820         ssize_t ret = 0;
2821
2822         /*
2823          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2824          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2825          * the kiocb to be handled from an async context.
2826          */
2827         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2828                 return -EOPNOTSUPP;
2829         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2830                 return -EAGAIN;
2831
2832         while (iov_iter_count(iter)) {
2833                 struct iovec iovec;
2834                 ssize_t nr;
2835
2836                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2837                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2838                 } else {
2839                         /* fixed buffers import bvec */
2840                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2841                                                 + iter->iov_offset;
2842                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2843                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2844                 }
2845
2846                 if (rw == READ) {
2847                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2848                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2849                 } else {
2850                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2851                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2852                 }
2853
2854                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2855                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2856
2857                 if (nr < 0) {
2858                         if (!ret)
2859                                 ret = nr;
2860                         break;
2861                 }
2862                 ret += nr;
2863                 if (nr != iovec.iov_len)
2864                         break;
2865                 iov_iter_advance(iter, nr);
2866         }
2867
2868         return ret;
2869 }
2870
2871 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2872                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2873                           struct iov_iter *iter)
2874 {
2875         struct io_async_rw *rw = &req->io->rw;
2876
2877         rw->nr_segs = iter->nr_segs;
2878         rw->size = io_size;
2879         if (!iovec) {
2880                 rw->iov = rw->fast_iov;
2881                 if (rw->iov != fast_iov)
2882                         memcpy(rw->iov, fast_iov,
2883                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2884         } else {
2885                 rw->iov = iovec;
2886                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2887         }
2888 }
2889
2890 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2891 {
2892         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2893         return req->io == NULL;
2894 }
2895
2896 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2897 {
2898         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2899                 return 0;
2900
2901         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2902 }
2903
2904 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2905                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2906                              struct iov_iter *iter)
2907 {
2908         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2909                 return 0;
2910         if (!req->io) {
2911                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2912                         return -ENOMEM;
2913
2914                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2915         }
2916         return 0;
2917 }
2918
2919 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw,
2920                                    bool force_nonblock)
2921 {
2922         struct io_async_ctx *io = req->io;
2923         struct iov_iter iter;
2924         ssize_t ret;
2925
2926         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2927         req->io = NULL;
2928         ret = io_import_iovec(rw, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2929         req->io = io;
2930         if (unlikely(ret < 0))
2931                 return ret;
2932
2933         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2934         return 0;
2935 }
2936
2937 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2938                         bool force_nonblock)
2939 {
2940         ssize_t ret;
2941
2942         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2943         if (ret)
2944                 return ret;
2945
2946         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2947                 return -EBADF;
2948
2949         /* either don't need iovec imported or already have it */
2950         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2951                 return 0;
2952         return io_rw_prep_async(req, READ, force_nonblock);
2953 }
2954
2955 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
2956                              int sync, void *arg)
2957 {
2958         struct wait_page_queue *wpq;
2959         struct io_kiocb *req = wait->private;
2960         struct wait_page_key *key = arg;
2961         int ret;
2962
2963         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
2964
2965         if (!wake_page_match(wpq, key))
2966                 return 0;
2967
2968         /* Stop waking things up if the page is locked again */
2969         if (test_bit(key->bit_nr, &key->page->flags))
2970                 return -1;
2971
2972         list_del_init(&wait->entry);
2973
2974         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2975         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
2976         refcount_inc(&req->refs);
2977         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
2978         if (unlikely(ret)) {
2979                 struct task_struct *tsk;
2980
2981                 /* queue just for cancelation */
2982                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2983                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2984                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
2985                 wake_up_process(tsk);
2986         }
2987         return 1;
2988 }
2989
2990 static inline int kiocb_wait_page_queue_init(struct kiocb *kiocb,
2991                                              struct wait_page_queue *wait,
2992                                              wait_queue_func_t func,
2993                                              void *data)
2994 {
2995         /* Can't support async wakeup with polled IO */
2996         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2997                 return -EINVAL;
2998         if (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC) {
2999                 wait->wait.func = func;
3000                 wait->wait.private = data;
3001                 wait->wait.flags = 0;
3002                 INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3003                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3004                 kiocb->ki_waitq = wait;
3005                 return 0;
3006         }
3007
3008         return -EOPNOTSUPP;
3009 }
3010
3011
3012 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3013 {
3014         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3015         int ret;
3016
3017         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3018         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3019                 return false;
3020
3021         /* already tried, or we're doing O_DIRECT */
3022         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_WAITQ))
3023                 return false;
3024         /*
3025          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3026          * support callback based unlocks
3027          */
3028         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3029                 return false;
3030
3031         /*
3032          * If request type doesn't require req->io to defer in general,
3033          * we need to allocate it here
3034          */
3035         if (!req->io && __io_alloc_async_ctx(req))
3036                 return false;
3037
3038         ret = kiocb_wait_page_queue_init(kiocb, &req->io->rw.wpq,
3039                                                 io_async_buf_func, req);
3040         if (!ret) {
3041                 io_get_req_task(req);
3042                 return true;
3043         }
3044
3045         return false;
3046 }
3047
3048 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3049 {
3050         if (req->file->f_op->read_iter)
3051                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3052         return loop_rw_iter(READ, req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3053 }
3054
3055 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3056                    struct io_comp_state *cs)
3057 {
3058         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3059         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3060         struct iov_iter iter;
3061         size_t iov_count;
3062         ssize_t io_size, ret, ret2;
3063         unsigned long nr_segs;
3064
3065         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3066         if (ret < 0)
3067                 return ret;
3068         io_size = ret;
3069         req->result = io_size;
3070
3071         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3072         if (!force_nonblock)
3073                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3074
3075         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3076         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
3077                 goto copy_iov;
3078
3079         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3080         nr_segs = iter.nr_segs;
3081         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3082         if (unlikely(ret))
3083                 goto out_free;
3084
3085         ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3086
3087         /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
3088         if (!force_nonblock || (ret2 != -EAGAIN && ret2 != -EIO)) {
3089                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3090         } else {
3091                 iter.count = iov_count;
3092                 iter.nr_segs = nr_segs;
3093 copy_iov:
3094                 ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec, inline_vecs,
3095                                         &iter);
3096                 if (ret)
3097                         goto out_free;
3098                 /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3099                 iovec = NULL;
3100                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3101                 if (io_rw_should_retry(req)) {
3102                         ret2 = io_iter_do_read(req, &iter);
3103                         if (ret2 == -EIOCBQUEUED) {
3104                                 goto out_free;
3105                         } else if (ret2 != -EAGAIN) {
3106                                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3107                                 goto out_free;
3108                         }
3109                 }
3110                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3111                 return -EAGAIN;
3112         }
3113 out_free:
3114         if (iovec)
3115                 kfree(iovec);
3116         return ret;
3117 }
3118
3119 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
3120                          bool force_nonblock)
3121 {
3122         ssize_t ret;
3123
3124         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
3125         if (ret)
3126                 return ret;
3127
3128         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3129                 return -EBADF;
3130
3131         /* either don't need iovec imported or already have it */
3132         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3133                 return 0;
3134         return io_rw_prep_async(req, WRITE, force_nonblock);
3135 }
3136
3137 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3138                     struct io_comp_state *cs)
3139 {
3140         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3141         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3142         struct iov_iter iter;
3143         size_t iov_count;
3144         ssize_t ret, ret2, io_size;
3145         unsigned long nr_segs;
3146
3147         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
3148         if (ret < 0)
3149                 return ret;
3150         io_size = ret;
3151         req->result = io_size;
3152
3153         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3154         if (!force_nonblock)
3155                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3156
3157         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3158         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3159                 goto copy_iov;
3160
3161         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3162         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3163             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3164                 goto copy_iov;
3165
3166         iov_count = iov_iter_count(&iter);
3167         nr_segs = iter.nr_segs;
3168         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
3169         if (unlikely(ret))
3170                 goto out_free;
3171
3172         /*
3173          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3174          * which will be released by another thread in
3175          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3176          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3177          * we return to userspace.
3178          */
3179         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3180                 __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
3181                                         SB_FREEZE_WRITE, true);
3182                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3183                                         SB_FREEZE_WRITE);
3184         }
3185         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3186
3187         if (req->file->f_op->write_iter)
3188                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
3189         else
3190                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
3191
3192         /*
3193          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3194          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3195          */
3196         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3197                 ret2 = -EAGAIN;
3198         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3199                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3200         } else {
3201                 iter.count = iov_count;
3202                 iter.nr_segs = nr_segs;
3203 copy_iov:
3204                 ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec, inline_vecs,
3205                                         &iter);
3206                 if (ret)
3207                         goto out_free;
3208                 /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3209                 iovec = NULL;
3210                 return -EAGAIN;
3211         }
3212 out_free:
3213         if (iovec)
3214                 kfree(iovec);
3215         return ret;
3216 }
3217
3218 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3219                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3220 {
3221         struct io_splice* sp = &req->splice;
3222         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3223         int ret;
3224
3225         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3226                 return 0;
3227         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3228                 return -EINVAL;
3229
3230         sp->file_in = NULL;
3231         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3232         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3233
3234         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3235                 return -EINVAL;
3236
3237         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
3238                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3239         if (ret)
3240                 return ret;
3241         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3242
3243         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3244                 /*
3245                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3246                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3247                  */
3248                 io_req_init_async(req);
3249                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3250         }
3251
3252         return 0;
3253 }
3254
3255 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3256                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3257 {
3258         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3259                 return -EINVAL;
3260         return __io_splice_prep(req, sqe);
3261 }
3262
3263 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3264 {
3265         struct io_splice *sp = &req->splice;
3266         struct file *in = sp->file_in;
3267         struct file *out = sp->file_out;
3268         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3269         long ret = 0;
3270
3271         if (force_nonblock)
3272                 return -EAGAIN;
3273         if (sp->len)
3274                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3275
3276         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3277         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3278
3279         if (ret != sp->len)
3280                 req_set_fail_links(req);
3281         io_req_complete(req, ret);
3282         return 0;
3283 }
3284
3285 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3286 {
3287         struct io_splice* sp = &req->splice;
3288
3289         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3290         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3291         return __io_splice_prep(req, sqe);
3292 }
3293
3294 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3295 {
3296         struct io_splice *sp = &req->splice;
3297         struct file *in = sp->file_in;
3298         struct file *out = sp->file_out;
3299         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3300         loff_t *poff_in, *poff_out;
3301         long ret = 0;
3302
3303         if (force_nonblock)
3304                 return -EAGAIN;
3305
3306         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3307         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3308
3309         if (sp->len)
3310                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3311
3312         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3313         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3314
3315         if (ret != sp->len)
3316                 req_set_fail_links(req);
3317         io_req_complete(req, ret);
3318         return 0;
3319 }
3320
3321 /*
3322  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3323  */
3324 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3325 {
3326         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3327
3328         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3329                 return -EINVAL;
3330
3331         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3332         return 0;
3333 }
3334
3335 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3336 {
3337         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3338
3339         if (!req->file)
3340                 return -EBADF;
3341
3342         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3343                 return -EINVAL;
3344         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3345                 return -EINVAL;
3346
3347         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3348         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3349                 return -EINVAL;
3350
3351         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3352         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3353         return 0;
3354 }
3355
3356 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3357 {
3358         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3359         int ret;
3360
3361         /* fsync always requires a blocking context */
3362         if (force_nonblock)
3363                 return -EAGAIN;
3364
3365         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3366                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3367                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3368         if (ret < 0)
3369                 req_set_fail_links(req);
3370         io_req_complete(req, ret);
3371         return 0;
3372 }
3373
3374 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3375                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3376 {
3377         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3378                 return -EINVAL;
3379         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3380                 return -EINVAL;
3381
3382         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3383         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3384         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3385         return 0;
3386 }
3387
3388 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3389 {
3390         int ret;
3391
3392         /* fallocate always requiring blocking context */
3393         if (force_nonblock)
3394                 return -EAGAIN;
3395         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3396                                 req->sync.len);
3397         if (ret < 0)
3398                 req_set_fail_links(req);
3399         io_req_complete(req, ret);
3400         return 0;
3401 }
3402
3403 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3404 {
3405         const char __user *fname;
3406         int ret;
3407
3408         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3409                 return -EINVAL;
3410         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3411                 return -EINVAL;
3412         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3413                 return -EBADF;
3414
3415         /* open.how should be already initialised */
3416         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3417                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3418
3419         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3420         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3421         req->open.filename = getname(fname);
3422         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3423                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3424                 req->open.filename = NULL;
3425                 return ret;
3426         }
3427         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3428         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3429         return 0;
3430 }
3431
3432 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3433 {
3434         u64 flags, mode;
3435
3436         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3437                 return 0;
3438         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3439         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3440         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3441         return __io_openat_prep(req, sqe);
3442 }
3443
3444 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3445 {
3446         struct open_how __user *how;
3447         size_t len;
3448         int ret;
3449
3450         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3451                 return 0;
3452         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3453         len = READ_ONCE(sqe->len);
3454         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3455                 return -EINVAL;
3456
3457         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3458                                         len);
3459         if (ret)
3460                 return ret;
3461
3462         return __io_openat_prep(req, sqe);
3463 }
3464
3465 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3466 {
3467         struct open_flags op;
3468         struct file *file;
3469         int ret;
3470
3471         if (force_nonblock)
3472                 return -EAGAIN;
3473
3474         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3475         if (ret)
3476                 goto err;
3477
3478         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3479         if (ret < 0)
3480                 goto err;
3481
3482         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3483         if (IS_ERR(file)) {
3484                 put_unused_fd(ret);
3485                 ret = PTR_ERR(file);
3486         } else {
3487                 fsnotify_open(file);
3488                 fd_install(ret, file);
3489         }
3490 err:
3491         putname(req->open.filename);
3492         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3493         if (ret < 0)
3494                 req_set_fail_links(req);
3495         io_req_complete(req, ret);
3496         return 0;
3497 }
3498
3499 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3500 {
3501         return io_openat2(req, force_nonblock);
3502 }
3503
3504 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3505                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3506 {
3507         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3508         u64 tmp;
3509
3510         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3511                 return -EINVAL;
3512
3513         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3514         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3515                 return -EINVAL;
3516
3517         memset(p, 0, sizeof(*p));
3518         p->nbufs = tmp;
3519         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3520         return 0;
3521 }
3522
3523 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3524                                int bgid, unsigned nbufs)
3525 {
3526         unsigned i = 0;
3527
3528         /* shouldn't happen */
3529         if (!nbufs)
3530                 return 0;
3531
3532         /* the head kbuf is the list itself */
3533         while (!list_empty(&buf->list)) {
3534                 struct io_buffer *nxt;
3535
3536                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3537                 list_del(&nxt->list);
3538                 kfree(nxt);
3539                 if (++i == nbufs)
3540                         return i;
3541         }
3542         i++;
3543         kfree(buf);
3544         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3545
3546         return i;
3547 }
3548
3549 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3550                              struct io_comp_state *cs)
3551 {
3552         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3553         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3554         struct io_buffer *head;
3555         int ret = 0;
3556
3557         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3558
3559         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3560
3561         ret = -ENOENT;
3562         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3563         if (head)
3564                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3565
3566         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3567         if (ret < 0)
3568                 req_set_fail_links(req);
3569         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3570         return 0;
3571 }
3572
3573 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3574                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3575 {
3576         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3577         u64 tmp;
3578
3579         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3580                 return -EINVAL;
3581
3582         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3583         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3584                 return -E2BIG;
3585         p->nbufs = tmp;
3586         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3587         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3588
3589         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3590                 return -EFAULT;
3591
3592         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3593         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3594         if (tmp > USHRT_MAX)
3595                 return -E2BIG;
3596         p->bid = tmp;
3597         return 0;
3598 }
3599
3600 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3601 {
3602         struct io_buffer *buf;
3603         u64 addr = pbuf->addr;
3604         int i, bid = pbuf->bid;
3605
3606         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3607                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3608                 if (!buf)
3609                         break;
3610
3611                 buf->addr = addr;
3612                 buf->len = pbuf->len;
3613                 buf->bid = bid;
3614                 addr += pbuf->len;
3615                 bid++;
3616                 if (!*head) {
3617                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3618                         *head = buf;
3619                 } else {
3620                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3621                 }
3622         }
3623
3624         return i ? i : -ENOMEM;
3625 }
3626
3627 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3628                               struct io_comp_state *cs)
3629 {
3630         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3631         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3632         struct io_buffer *head, *list;
3633         int ret = 0;
3634
3635         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3636
3637         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3638
3639         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3640
3641         ret = io_add_buffers(p, &head);
3642         if (ret < 0)
3643                 goto out;
3644
3645         if (!list) {
3646                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3647                                         GFP_KERNEL);
3648                 if (ret < 0) {
3649                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3650                         goto out;
3651                 }
3652         }
3653 out:
3654         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3655         if (ret < 0)
3656                 req_set_fail_links(req);
3657         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3658         return 0;
3659 }
3660
3661 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3662                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3663 {
3664 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3665         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3666                 return -EINVAL;
3667         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3668                 return -EINVAL;
3669
3670         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3671         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3672         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3673
3674         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3675                 struct epoll_event __user *ev;
3676
3677                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3678                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3679                         return -EFAULT;
3680         }
3681
3682         return 0;
3683 #else
3684         return -EOPNOTSUPP;
3685 #endif
3686 }
3687
3688 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3689                         struct io_comp_state *cs)
3690 {
3691 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3692         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3693         int ret;
3694
3695         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3696         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3697                 return -EAGAIN;
3698
3699         if (ret < 0)
3700                 req_set_fail_links(req);
3701         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3702         return 0;
3703 #else
3704         return -EOPNOTSUPP;
3705 #endif
3706 }
3707
3708 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3709 {
3710 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3711         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3712                 return -EINVAL;
3713         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3714                 return -EINVAL;
3715
3716         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3717         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3718         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3719         return 0;
3720 #else
3721         return -EOPNOTSUPP;
3722 #endif
3723 }
3724
3725 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3726 {
3727 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3728         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3729         int ret;
3730
3731         if (force_nonblock)
3732                 return -EAGAIN;
3733
3734         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3735         if (ret < 0)
3736                 req_set_fail_links(req);
3737         io_req_complete(req, ret);
3738         return 0;
3739 #else
3740         return -EOPNOTSUPP;
3741 #endif
3742 }
3743
3744 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3745 {
3746         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3747                 return -EINVAL;
3748         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3749                 return -EINVAL;
3750
3751         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3752         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3753         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3754         return 0;
3755 }
3756
3757 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3758 {
3759         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3760         int ret;
3761
3762         if (force_nonblock) {
3763                 switch (fa->advice) {
3764                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3765                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3766                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3767                         break;
3768                 default:
3769                         return -EAGAIN;
3770                 }
3771         }
3772
3773         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3774         if (ret < 0)
3775                 req_set_fail_links(req);
3776         io_req_complete(req, ret);
3777         return 0;
3778 }
3779
3780 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3781 {
3782         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3783                 return -EINVAL;
3784         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3785                 return -EINVAL;
3786         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3787                 return -EBADF;
3788
3789         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3790         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3791         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3792         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3793         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3794
3795         return 0;
3796 }
3797
3798 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3799 {
3800         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3801         int ret;
3802
3803         if (force_nonblock) {
3804                 /* only need file table for an actual valid fd */
3805                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3806                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3807                 return -EAGAIN;
3808         }
3809
3810         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3811                        ctx->buffer);
3812
3813         if (ret < 0)
3814                 req_set_fail_links(req);
3815         io_req_complete(req, ret);
3816         return 0;
3817 }
3818
3819 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3820 {
3821         /*
3822          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3823          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3824          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3825          */
3826         io_req_init_async(req);
3827         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3828
3829         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3830                 return -EINVAL;
3831         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3832             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3833                 return -EINVAL;
3834         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3835                 return -EBADF;
3836
3837         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3838         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3839             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3840                 return -EBADF;
3841
3842         req->close.put_file = NULL;
3843         return 0;
3844 }
3845
3846 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3847                     struct io_comp_state *cs)
3848 {
3849         struct io_close *close = &req->close;
3850         int ret;
3851
3852         /* might be already done during nonblock submission */
3853         if (!close->put_file) {
3854                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3855                 if (ret < 0)
3856                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3857         }
3858
3859         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3860         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3861                 /* was never set, but play safe */
3862                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
3863                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3864                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3865                 return -EAGAIN;
3866         }
3867
3868         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3869         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3870         if (ret < 0)
3871                 req_set_fail_links(req);
3872         fput(close->put_file);
3873         close->put_file = NULL;
3874         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
3875         return 0;
3876 }
3877
3878 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3879 {
3880         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3881
3882         if (!req->file)
3883                 return -EBADF;
3884
3885         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3886                 return -EINVAL;
3887         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3888                 return -EINVAL;
3889
3890         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3891         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3892         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3893         return 0;
3894 }
3895
3896 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3897 {
3898         int ret;
3899
3900         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3901         if (force_nonblock)
3902                 return -EAGAIN;
3903
3904         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3905                                 req->sync.flags);
3906         if (ret < 0)
3907                 req_set_fail_links(req);
3908         io_req_complete(req, ret);
3909         return 0;
3910 }
3911
3912 #if defined(CONFIG_NET)
3913 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3914                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3915 {
3916         if (req->io)
3917                 return -EAGAIN;
3918         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3919                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3920                         kfree(kmsg->iov);
3921                 return -ENOMEM;
3922         }
3923         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3924         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3925         return -EAGAIN;
3926 }
3927
3928 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3929                                struct io_async_msghdr *iomsg)
3930 {
3931         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
3932         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
3933         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
3934                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
3935 }
3936
3937 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3938 {
3939         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3940         struct io_async_ctx *io = req->io;
3941         int ret;
3942
3943         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3944                 return -EINVAL;
3945
3946         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3947         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3948         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3949
3950 #ifdef CONFIG_COMPAT
3951         if (req->ctx->compat)
3952                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3953 #endif
3954
3955         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3956                 return 0;
3957         /* iovec is already imported */
3958         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3959                 return 0;
3960
3961         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
3962         if (!ret)
3963                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3964         return ret;
3965 }
3966
3967 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3968                       struct io_comp_state *cs)
3969 {
3970         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
3971         struct socket *sock;
3972         unsigned flags;
3973         int ret;
3974
3975         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3976         if (unlikely(!sock))
3977                 return ret;
3978
3979         if (req->io) {
3980                 kmsg = &req->io->msg;
3981                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3982                 /* if iov is set, it's allocated already */
3983                 if (!kmsg->iov)
3984                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3985                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3986         } else {
3987                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
3988                 if (ret)
3989                         return ret;
3990                 kmsg = &iomsg;
3991         }
3992
3993         flags = req->sr_msg.msg_flags;
3994         if (flags & MSG_DONTWAIT)
3995                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3996         else if (force_nonblock)
3997                 flags |= MSG_DONTWAIT;
3998
3999         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4000         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4001                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4002         if (ret == -ERESTARTSYS)
4003                 ret = -EINTR;
4004
4005         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4006                 kfree(kmsg->iov);
4007         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4008         if (ret < 0)
4009                 req_set_fail_links(req);
4010         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4011         return 0;
4012 }
4013
4014 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4015                    struct io_comp_state *cs)
4016 {
4017         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4018         struct msghdr msg;
4019         struct iovec iov;
4020         struct socket *sock;
4021         unsigned flags;
4022         int ret;
4023
4024         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4025         if (unlikely(!sock))
4026                 return ret;
4027
4028         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4029         if (unlikely(ret))
4030                 return ret;;
4031
4032         msg.msg_name = NULL;
4033         msg.msg_control = NULL;
4034         msg.msg_controllen = 0;
4035         msg.msg_namelen = 0;
4036
4037         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4038         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4039                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4040         else if (force_nonblock)
4041                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4042
4043         msg.msg_flags = flags;
4044         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4045         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4046                 return -EAGAIN;
4047         if (ret == -ERESTARTSYS)
4048                 ret = -EINTR;
4049
4050         if (ret < 0)
4051                 req_set_fail_links(req);
4052         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4053         return 0;
4054 }
4055
4056 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4057                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4058 {
4059         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4060         struct iovec __user *uiov;
4061         size_t iov_len;
4062         int ret;
4063
4064         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4065                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4066         if (ret)
4067                 return ret;
4068
4069         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4070                 if (iov_len > 1)
4071                         return -EINVAL;
4072                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4073                         return -EFAULT;
4074                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4075                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4076                                 sr->len);
4077                 iomsg->iov = NULL;
4078         } else {
4079                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4080                                         &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter);
4081                 if (ret > 0)
4082                         ret = 0;
4083         }
4084
4085         return ret;
4086 }
4087
4088 #ifdef CONFIG_COMPAT
4089 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4090                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4091 {
4092         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4093         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4094         struct compat_iovec __user *uiov;
4095         compat_uptr_t ptr;
4096         compat_size_t len;
4097         int ret;
4098
4099         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4100         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4101                                         &ptr, &len);
4102         if (ret)
4103                 return ret;
4104
4105         uiov = compat_ptr(ptr);
4106         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4107                 compat_ssize_t clen;
4108
4109                 if (len > 1)
4110                         return -EINVAL;
4111                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4112                         return -EFAULT;
4113                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4114                         return -EFAULT;
4115                 if (clen < 0)
4116                         return -EINVAL;
4117                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4118                 iomsg->iov = NULL;
4119         } else {
4120                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
4121                                                 &iomsg->iov,
4122                                                 &iomsg->msg.msg_iter);
4123                 if (ret < 0)
4124                         return ret;
4125         }
4126
4127         return 0;
4128 }
4129 #endif
4130
4131 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4132                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4133 {
4134         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4135         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4136
4137 #ifdef CONFIG_COMPAT
4138         if (req->ctx->compat)
4139                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4140 #endif
4141
4142         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4143 }
4144
4145 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4146                                                bool needs_lock)
4147 {
4148         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4149         struct io_buffer *kbuf;
4150
4151         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4152         if (IS_ERR(kbuf))
4153                 return kbuf;
4154
4155         sr->kbuf = kbuf;
4156         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4157         return kbuf;
4158 }
4159
4160 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4161 {
4162         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4163 }
4164
4165 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4166                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4167 {
4168         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4169         struct io_async_ctx *io = req->io;
4170         int ret;
4171
4172         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4173                 return -EINVAL;
4174
4175         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4176         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4177         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4178         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4179
4180 #ifdef CONFIG_COMPAT
4181         if (req->ctx->compat)
4182                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4183 #endif
4184
4185         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
4186                 return 0;
4187         /* iovec is already imported */
4188         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
4189                 return 0;
4190
4191         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io->msg);
4192         if (!ret)
4193                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4194         return ret;
4195 }
4196
4197 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4198                       struct io_comp_state *cs)
4199 {
4200         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4201         struct socket *sock;
4202         struct io_buffer *kbuf;
4203         unsigned flags;
4204         int ret, cflags = 0;
4205
4206         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4207         if (unlikely(!sock))
4208                 return ret;
4209
4210         if (req->io) {
4211                 kmsg = &req->io->msg;
4212                 kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
4213                 /* if iov is set, it's allocated already */
4214                 if (!kmsg->iov)
4215                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4216                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4217         } else {
4218                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4219                 if (ret)
4220                         return ret;
4221                 kmsg = &iomsg;
4222         }
4223
4224         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4225                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4226                 if (IS_ERR(kbuf))
4227                         return PTR_ERR(kbuf);
4228                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4229                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4230                                 1, req->sr_msg.len);
4231         }
4232
4233         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4234         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4235                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4236         else if (force_nonblock)
4237                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4238
4239         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4240                                         kmsg->uaddr, flags);
4241         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4242                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4243         if (ret == -ERESTARTSYS)
4244                 ret = -EINTR;
4245
4246         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4247                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4248         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4249                 kfree(kmsg->iov);
4250         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4251         if (ret < 0)
4252                 req_set_fail_links(req);
4253         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4254         return 0;
4255 }
4256
4257 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4258                    struct io_comp_state *cs)
4259 {
4260         struct io_buffer *kbuf;
4261         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4262         struct msghdr msg;
4263         void __user *buf = sr->buf;
4264         struct socket *sock;
4265         struct iovec iov;
4266         unsigned flags;
4267         int ret, cflags = 0;
4268
4269         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
4270         if (unlikely(!sock))
4271                 return ret;
4272
4273         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4274                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4275                 if (IS_ERR(kbuf))
4276                         return PTR_ERR(kbuf);
4277                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4278         }
4279
4280         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4281         if (unlikely(ret))
4282                 goto out_free;
4283
4284         msg.msg_name = NULL;
4285         msg.msg_control = NULL;
4286         msg.msg_controllen = 0;
4287         msg.msg_namelen = 0;
4288         msg.msg_iocb = NULL;
4289         msg.msg_flags = 0;
4290
4291         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4292         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4293                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4294         else if (force_nonblock)
4295                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4296
4297         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4298         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4299                 return -EAGAIN;
4300         if (ret == -ERESTARTSYS)
4301                 ret = -EINTR;
4302 out_free:
4303         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4304                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4305         if (ret < 0)
4306                 req_set_fail_links(req);
4307         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4308         return 0;
4309 }
4310
4311 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4312 {
4313         struct io_accept *accept = &req->accept;
4314
4315         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4316                 return -EINVAL;
4317         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4318                 return -EINVAL;
4319
4320         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4321         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4322         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4323         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4324         return 0;
4325 }
4326
4327 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4328                      struct io_comp_state *cs)
4329 {
4330         struct io_accept *accept = &req->accept;
4331         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4332         int ret;
4333
4334         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4335                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4336
4337         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4338                                         accept->addr_len, accept->flags,
4339                                         accept->nofile);
4340         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4341                 return -EAGAIN;
4342         if (ret < 0) {
4343                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4344                         ret = -EINTR;
4345                 req_set_fail_links(req);
4346         }
4347         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4352 {
4353         struct io_connect *conn = &req->connect;
4354         struct io_async_ctx *io = req->io;
4355
4356         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
4357                 return -EINVAL;
4358         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4359                 return -EINVAL;
4360
4361         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4362         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4363
4364         if (!io)
4365                 return 0;
4366
4367         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4368                                         &io->connect.address);
4369 }
4370
4371 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4372                       struct io_comp_state *cs)
4373 {
4374         struct io_async_ctx __io, *io;
4375         unsigned file_flags;
4376         int ret;
4377
4378         if (req->io) {
4379                 io = req->io;
4380         } else {
4381                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4382                                                 req->connect.addr_len,
4383                                                 &__io.connect.address);
4384                 if (ret)
4385                         goto out;
4386                 io = &__io;
4387         }
4388
4389         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4390
4391         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
4392                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4393         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4394                 if (req->io)
4395                         return -EAGAIN;
4396                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4397                         ret = -ENOMEM;
4398                         goto out;
4399                 }
4400                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4401                 return -EAGAIN;
4402         }
4403         if (ret == -ERESTARTSYS)
4404                 ret = -EINTR;
4405 out:
4406         if (ret < 0)
4407                 req_set_fail_links(req);
4408         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4409         return 0;
4410 }
4411 #else /* !CONFIG_NET */
4412 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4413 {
4414         return -EOPNOTSUPP;
4415 }
4416
4417 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4418                       struct io_comp_state *cs)
4419 {
4420         return -EOPNOTSUPP;
4421 }
4422
4423 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4424                    struct io_comp_state *cs)
4425 {
4426         return -EOPNOTSUPP;
4427 }
4428
4429 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4430                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4431 {
4432         return -EOPNOTSUPP;
4433 }
4434
4435 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4436                       struct io_comp_state *cs)
4437 {
4438         return -EOPNOTSUPP;
4439 }
4440
4441 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4442                    struct io_comp_state *cs)
4443 {
4444         return -EOPNOTSUPP;
4445 }
4446
4447 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4448 {
4449         return -EOPNOTSUPP;
4450 }
4451
4452 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4453                      struct io_comp_state *cs)
4454 {
4455         return -EOPNOTSUPP;
4456 }
4457
4458 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4459 {
4460         return -EOPNOTSUPP;
4461 }
4462
4463 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4464                       struct io_comp_state *cs)
4465 {
4466         return -EOPNOTSUPP;
4467 }
4468 #endif /* CONFIG_NET */
4469
4470 struct io_poll_table {
4471         struct poll_table_struct pt;
4472         struct io_kiocb *req;
4473         int error;
4474 };
4475
4476 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4477                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4478 {
4479         int ret;
4480
4481         /* for instances that support it check for an event match first: */
4482         if (mask && !(mask & poll->events))
4483                 return 0;
4484
4485         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4486
4487         list_del_init(&poll->wait.entry);
4488
4489         req->result = mask;
4490         init_task_work(&req->task_work, func);
4491         /*
4492          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4493          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4494          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4495          * have the needed state needed for it anyway.
4496          */
4497         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4498         if (unlikely(ret)) {
4499                 struct task_struct *tsk;
4500
4501                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4502                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4503                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4504                 wake_up_process(tsk);
4505         }
4506         return 1;
4507 }
4508
4509 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4510         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4511 {
4512         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4513
4514         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4515                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4516
4517                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4518         }
4519
4520         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4521         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4522                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4523                 return true;
4524         }
4525
4526         return false;
4527 }
4528
4529 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req, void *data)
4530 {
4531         struct io_poll_iocb *poll = data;
4532
4533         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4534
4535         if (poll && poll->head) {
4536                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4537
4538                 spin_lock(&head->lock);
4539                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4540                 if (poll->wait.private)
4541                         refcount_dec(&req->refs);
4542                 poll->head = NULL;
4543                 spin_unlock(&head->lock);
4544         }
4545 }
4546
4547 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4548 {
4549         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4550
4551         io_poll_remove_double(req, req->io);
4552         req->poll.done = true;
4553         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4554         io_commit_cqring(ctx);
4555 }
4556
4557 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4558 {
4559         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4560
4561         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4562                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4563                 return;
4564         }
4565
4566         hash_del(&req->hash_node);
4567         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4568         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4569         *nxt = io_put_req_find_next(req);
4570         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4571
4572         io_cqring_ev_posted(ctx);
4573 }
4574
4575 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4576 {
4577         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4578         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4579
4580         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4581         if (nxt)
4582                 __io_req_task_submit(nxt);
4583 }
4584
4585 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4586                                int sync, void *key)
4587 {
4588         struct io_kiocb *req = wait->private;
4589         struct io_poll_iocb *poll = req->apoll->double_poll;
4590         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4591
4592         /* for instances that support it check for an event match first: */
4593         if (mask && !(mask & poll->events))
4594                 return 0;
4595
4596         if (poll && poll->head) {
4597                 bool done;
4598
4599                 spin_lock(&poll->head->lock);
4600                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4601                 if (!done)
4602                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4603                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4604                 if (!done)
4605                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4606         }
4607         refcount_dec(&req->refs);
4608         return 1;
4609 }
4610
4611 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4612                               wait_queue_func_t wake_func)
4613 {
4614         poll->head = NULL;
4615         poll->done = false;
4616         poll->canceled = false;
4617         poll->events = events;
4618         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4619         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4620 }
4621
4622 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4623                             struct wait_queue_head *head,
4624                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4625 {
4626         struct io_kiocb *req = pt->req;
4627
4628         /*
4629          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4630          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4631          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4632          */
4633         if (unlikely(poll->head)) {
4634                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4635                 if (*poll_ptr) {
4636                         pt->error = -EINVAL;
4637                         return;
4638                 }
4639                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4640                 if (!poll) {
4641                         pt->error = -ENOMEM;
4642                         return;
4643                 }
4644                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4645                 refcount_inc(&req->refs);
4646                 poll->wait.private = req;
4647                 *poll_ptr = poll;
4648         }
4649
4650         pt->error = 0;
4651         poll->head = head;
4652
4653         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
4654                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
4655         else
4656                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
4657 }
4658
4659 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4660                                struct poll_table_struct *p)
4661 {
4662         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4663         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
4664
4665         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
4666 }
4667
4668 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4669 {
4670         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4671         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4673
4674         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4675
4676         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4677                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4678                 return;
4679         }
4680
4681         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4682         if (hash_hashed(&req->hash_node))
4683                 hash_del(&req->hash_node);
4684
4685         io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4686         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4687
4688         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
4689                 __io_req_task_submit(req);
4690         else
4691                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
4692
4693         kfree(apoll->double_poll);
4694         kfree(apoll);
4695 }
4696
4697 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4698                         void *key)
4699 {
4700         struct io_kiocb *req = wait->private;
4701         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4702
4703         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4704                                         key_to_poll(key));
4705
4706         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4707 }
4708
4709 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4710 {
4711         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4712         struct hlist_head *list;
4713
4714         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4715         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4716 }
4717
4718 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4719                                       struct io_poll_iocb *poll,
4720                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4721                                       wait_queue_func_t wake_func)
4722         __acquires(&ctx->completion_lock)
4723 {
4724         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4725         bool cancel = false;
4726
4727         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4728         poll->file = req->file;
4729         poll->wait.private = req;
4730
4731         ipt->pt._key = mask;
4732         ipt->req = req;
4733         ipt->error = -EINVAL;
4734
4735         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4736
4737         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4738         if (likely(poll->head)) {
4739                 spin_lock(&poll->head->lock);
4740                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4741                         if (ipt->error)
4742                                 cancel = true;
4743                         ipt->error = 0;
4744                         mask = 0;
4745                 }
4746                 if (mask || ipt->error)
4747                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4748                 else if (cancel)
4749                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4750                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4751                         io_poll_req_insert(req);
4752                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4753         }
4754
4755         return mask;
4756 }
4757
4758 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4759 {
4760         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4761         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4762         struct async_poll *apoll;
4763         struct io_poll_table ipt;
4764         __poll_t mask, ret;
4765
4766         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4767                 return false;
4768         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
4769                 return false;
4770         if (!def->pollin && !def->pollout)
4771                 return false;
4772
4773         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4774         if (unlikely(!apoll))
4775                 return false;
4776         apoll->double_poll = NULL;
4777
4778         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4779         io_get_req_task(req);
4780         req->apoll = apoll;
4781         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4782
4783         mask = 0;
4784         if (def->pollin)
4785                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4786         if (def->pollout)
4787                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4788         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4789
4790         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4791
4792         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4793                                         io_async_wake);
4794         if (ret) {
4795                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4796                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4797                 kfree(apoll->double_poll);
4798                 kfree(apoll);
4799                 return false;
4800         }
4801         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4802         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4803                                         apoll->poll.events);
4804         return true;
4805 }
4806
4807 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4808                                  struct io_poll_iocb *poll)
4809 {
4810         bool do_complete = false;
4811
4812         spin_lock(&poll->head->lock);
4813         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4814         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4815                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4816                 do_complete = true;
4817         }
4818         spin_unlock(&poll->head->lock);
4819         hash_del(&req->hash_node);
4820         return do_complete;
4821 }
4822
4823 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4824 {
4825         bool do_complete;
4826
4827         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4828                 io_poll_remove_double(req, req->io);
4829                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4830         } else {
4831                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4832
4833                 io_poll_remove_double(req, apoll->double_poll);
4834
4835                 /* non-poll requests have submit ref still */
4836                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4837                 if (do_complete) {
4838                         io_put_req(req);
4839                         kfree(apoll->double_poll);
4840                         kfree(apoll);
4841                 }
4842         }
4843
4844         if (do_complete) {
4845                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4846                 io_commit_cqring(req->ctx);
4847                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4848                 io_put_req(req);
4849         }
4850
4851         return do_complete;
4852 }
4853
4854 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4855 {
4856         struct hlist_node *tmp;
4857         struct io_kiocb *req;
4858         int posted = 0, i;
4859
4860         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4861         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4862                 struct hlist_head *list;
4863
4864                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4865                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4866                         posted += io_poll_remove_one(req);
4867         }
4868         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4869
4870         if (posted)
4871                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4872 }
4873
4874 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4875 {
4876         struct hlist_head *list;
4877         struct io_kiocb *req;
4878
4879         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4880         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4881                 if (sqe_addr != req->user_data)
4882                         continue;
4883                 if (io_poll_remove_one(req))
4884                         return 0;
4885                 return -EALREADY;
4886         }
4887
4888         return -ENOENT;
4889 }
4890
4891 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4892                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4893 {
4894         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4895                 return -EINVAL;
4896         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4897             sqe->poll_events)
4898                 return -EINVAL;
4899
4900         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4901         return 0;
4902 }
4903
4904 /*
4905  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4906  * and remove it if found.
4907  */
4908 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4909 {
4910         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4911         u64 addr;
4912         int ret;
4913
4914         addr = req->poll.addr;
4915         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4916         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4917         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4918
4919         if (ret < 0)
4920                 req_set_fail_links(req);
4921         io_req_complete(req, ret);
4922         return 0;
4923 }
4924
4925 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4926                         void *key)
4927 {
4928         struct io_kiocb *req = wait->private;
4929         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4930
4931         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4932 }
4933
4934 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4935                                struct poll_table_struct *p)
4936 {
4937         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4938
4939         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->io);
4940 }
4941
4942 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4943 {
4944         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4945         u32 events;
4946
4947         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4948                 return -EINVAL;
4949         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4950                 return -EINVAL;
4951         if (!poll->file)
4952                 return -EBADF;
4953
4954         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
4955 #ifdef __BIG_ENDIAN
4956         events = swahw32(events);
4957 #endif
4958         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
4959                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
4960
4961         io_get_req_task(req);
4962         return 0;
4963 }
4964
4965 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4966 {
4967         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4968         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4969         struct io_poll_table ipt;
4970         __poll_t mask;
4971
4972         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4973         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4974
4975         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4976                                         io_poll_wake);
4977
4978         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4979                 ipt.error = 0;
4980                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4981         }
4982         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4983
4984         if (mask) {
4985                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4986                 io_put_req(req);
4987         }
4988         return ipt.error;
4989 }
4990
4991 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4992 {
4993         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4994                                                 struct io_timeout_data, timer);
4995         struct io_kiocb *req = data->req;
4996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4997         unsigned long flags;
4998
4999         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5000         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5001                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5002
5003         /*
5004          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
5005          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
5006          */
5007         if (!list_empty(&req->timeout.list))
5008                 list_del_init(&req->timeout.list);
5009
5010         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5011         io_commit_cqring(ctx);
5012         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5013
5014         io_cqring_ev_posted(ctx);
5015         req_set_fail_links(req);
5016         io_put_req(req);
5017         return HRTIMER_NORESTART;
5018 }
5019
5020 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5021 {
5022         struct io_kiocb *req;
5023         int ret = -ENOENT;
5024
5025         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5026                 if (user_data == req->user_data) {
5027                         list_del_init(&req->timeout.list);
5028                         ret = 0;
5029                         break;
5030                 }
5031         }
5032
5033         if (ret == -ENOENT)
5034                 return ret;
5035
5036         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
5037         if (ret == -1)
5038                 return -EALREADY;
5039
5040         req_set_fail_links(req);
5041         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5042         io_put_req(req);
5043         return 0;
5044 }
5045
5046 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5047                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5048 {
5049         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5050                 return -EINVAL;
5051         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5052                 return -EINVAL;
5053         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5054                 return -EINVAL;
5055
5056         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5057         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5058         if (req->timeout.flags)
5059                 return -EINVAL;
5060
5061         return 0;
5062 }
5063
5064 /*
5065  * Remove or update an existing timeout command
5066  */
5067 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5068 {
5069         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5070         int ret;
5071
5072         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5073         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
5074
5075         io_cqring_fill_event(req, ret);
5076         io_commit_cqring(ctx);
5077         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5078         io_cqring_ev_posted(ctx);
5079         if (ret < 0)
5080                 req_set_fail_links(req);
5081         io_put_req(req);
5082         return 0;
5083 }
5084
5085 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5086                            bool is_timeout_link)
5087 {
5088         struct io_timeout_data *data;
5089         unsigned flags;
5090         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5091
5092         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5093                 return -EINVAL;
5094         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5095                 return -EINVAL;
5096         if (off && is_timeout_link)
5097                 return -EINVAL;
5098         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5099         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5100                 return -EINVAL;
5101
5102         req->timeout.off = off;
5103
5104         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
5105                 return -ENOMEM;
5106
5107         data = &req->io->timeout;
5108         data->req = req;
5109
5110         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5111                 return -EFAULT;
5112
5113         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5114                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5115         else
5116                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5117
5118         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5119         return 0;
5120 }
5121
5122 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5123 {
5124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5125         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5126         struct list_head *entry;
5127         u32 tail, off = req->timeout.off;
5128
5129         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5130
5131         /*
5132          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5133          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5134          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5135          */
5136         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5137                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5138                 goto add;
5139         }
5140
5141         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5142         req->timeout.target_seq = tail + off;
5143
5144         /*
5145          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5146          * the one we need first.
5147          */
5148         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5149                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5150                                                   timeout.list);
5151
5152                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5153                         continue;
5154                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5155                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5156                         break;
5157         }
5158 add:
5159         list_add(&req->timeout.list, entry);
5160         data->timer.function = io_timeout_fn;
5161         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5162         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5163         return 0;
5164 }
5165
5166 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5167 {
5168         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5169
5170         return req->user_data == (unsigned long) data;
5171 }
5172
5173 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5174 {
5175         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5176         int ret = 0;
5177
5178         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5179         switch (cancel_ret) {
5180         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5181                 ret = 0;
5182                 break;
5183         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5184                 ret = -EALREADY;
5185                 break;
5186         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5187                 ret = -ENOENT;
5188                 break;
5189         }
5190
5191         return ret;
5192 }
5193
5194 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5195                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5196                                      int success_ret)
5197 {
5198         unsigned long flags;
5199         int ret;
5200
5201         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5202         if (ret != -ENOENT) {
5203                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5204                 goto done;
5205         }
5206
5207         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5208         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5209         if (ret != -ENOENT)
5210                 goto done;
5211         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5212 done:
5213         if (!ret)
5214                 ret = success_ret;
5215         io_cqring_fill_event(req, ret);
5216         io_commit_cqring(ctx);
5217         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5218         io_cqring_ev_posted(ctx);
5219
5220         if (ret < 0)
5221                 req_set_fail_links(req);
5222         io_put_req(req);
5223 }
5224
5225 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5226                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5227 {
5228         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5229                 return -EINVAL;
5230         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5231                 return -EINVAL;
5232         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5233                 return -EINVAL;
5234
5235         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5236         return 0;
5237 }
5238
5239 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5240 {
5241         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5242
5243         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5244         return 0;
5245 }
5246
5247 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5248                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5249 {
5250         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5251                 return -EINVAL;
5252         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5253                 return -EINVAL;
5254
5255         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5256         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5257         if (!req->files_update.nr_args)
5258                 return -EINVAL;
5259         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5260         return 0;
5261 }
5262
5263 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5264                            struct io_comp_state *cs)
5265 {
5266         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5267         struct io_uring_files_update up;
5268         int ret;
5269
5270         if (force_nonblock)
5271                 return -EAGAIN;
5272
5273         up.offset = req->files_update.offset;
5274         up.fds = req->files_update.arg;
5275
5276         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5277         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5278         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5279
5280         if (ret < 0)
5281                 req_set_fail_links(req);
5282         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5283         return 0;
5284 }
5285
5286 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
5287                              const struct io_uring_sqe *sqe)
5288 {
5289         ssize_t ret = 0;
5290
5291         if (!sqe)
5292                 return 0;
5293
5294         if (io_alloc_async_ctx(req))
5295                 return -EAGAIN;
5296         ret = io_prep_work_files(req);
5297         if (unlikely(ret))
5298                 return ret;
5299
5300         switch (req->opcode) {
5301         case IORING_OP_NOP:
5302                 break;
5303         case IORING_OP_READV:
5304         case IORING_OP_READ_FIXED:
5305         case IORING_OP_READ:
5306                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
5307                 break;
5308         case IORING_OP_WRITEV:
5309         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5310         case IORING_OP_WRITE:
5311                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
5312                 break;
5313         case IORING_OP_POLL_ADD:
5314                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5315                 break;
5316         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5317                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5318                 break;
5319         case IORING_OP_FSYNC:
5320                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5321                 break;
5322         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5323                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5324                 break;
5325         case IORING_OP_SENDMSG:
5326         case IORING_OP_SEND:
5327                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5328                 break;
5329         case IORING_OP_RECVMSG:
5330         case IORING_OP_RECV:
5331                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5332                 break;
5333         case IORING_OP_CONNECT:
5334                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5335                 break;
5336         case IORING_OP_TIMEOUT:
5337                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5338                 break;
5339         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5340                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5341                 break;
5342         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5343                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5344                 break;
5345         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5346                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5347                 break;
5348         case IORING_OP_ACCEPT:
5349                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5350                 break;
5351         case IORING_OP_FALLOCATE:
5352                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5353                 break;
5354         case IORING_OP_OPENAT:
5355                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5356                 break;
5357         case IORING_OP_CLOSE:
5358                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5359                 break;
5360         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5361                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5362                 break;
5363         case IORING_OP_STATX:
5364                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5365                 break;
5366         case IORING_OP_FADVISE:
5367                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5368                 break;
5369         case IORING_OP_MADVISE:
5370                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5371                 break;
5372         case IORING_OP_OPENAT2:
5373                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5374                 break;
5375         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5376                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5377                 break;
5378         case IORING_OP_SPLICE:
5379                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5380                 break;
5381         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5382                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5383                 break;
5384         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5385                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5386                 break;
5387         case IORING_OP_TEE:
5388                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5389                 break;
5390         default:
5391                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5392                                 req->opcode);
5393                 ret = -EINVAL;
5394                 break;
5395         }
5396
5397         return ret;
5398 }
5399
5400 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5401 {
5402         struct io_kiocb *pos;
5403         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5404         u32 total_submitted, nr_reqs = 1;
5405
5406         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
5407                 list_for_each_entry(pos, &req->link_list, link_list)
5408                         nr_reqs++;
5409
5410         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5411         return total_submitted - nr_reqs;
5412 }
5413
5414 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5415 {
5416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5417         struct io_defer_entry *de;
5418         int ret;
5419         u32 seq;
5420
5421         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5422         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5423                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5424                 return 0;
5425
5426         seq = io_get_sequence(req);
5427         /* Still a chance to pass the sequence check */
5428         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5429                 return 0;
5430
5431         if (!req->io) {
5432                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5433                 if (ret)
5434                         return ret;
5435         }
5436         io_prep_async_link(req);
5437         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5438         if (!de)
5439                 return -ENOMEM;
5440
5441         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5442         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5443                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5444                 kfree(de);
5445                 io_queue_async_work(req);
5446                 return -EIOCBQUEUED;
5447         }
5448
5449         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5450         de->req = req;
5451         de->seq = seq;
5452         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5453         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5454         return -EIOCBQUEUED;
5455 }
5456
5457 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5458 {
5459         struct io_async_ctx *io = req->io;
5460
5461         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5462                 switch (req->opcode) {
5463                 case IORING_OP_READV:
5464                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5465                 case IORING_OP_READ:
5466                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5467                         break;
5468                 case IORING_OP_RECVMSG:
5469                 case IORING_OP_RECV:
5470                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5471                         break;
5472                 }
5473                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5474         }
5475
5476         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5477                 switch (req->opcode) {
5478                 case IORING_OP_READV:
5479                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5480                 case IORING_OP_READ:
5481                 case IORING_OP_WRITEV:
5482                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5483                 case IORING_OP_WRITE:
5484                         if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5485                                 kfree(io->rw.iov);
5486                         break;
5487                 case IORING_OP_RECVMSG:
5488                 case IORING_OP_SENDMSG:
5489                         if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5490                                 kfree(io->msg.iov);
5491                         break;
5492                 case IORING_OP_SPLICE:
5493                 case IORING_OP_TEE:
5494                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5495                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5496                         break;
5497                 }
5498                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5499         }
5500 }
5501
5502 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5503                         bool force_nonblock, struct io_comp_state *cs)
5504 {
5505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5506         int ret;
5507
5508         switch (req->opcode) {
5509         case IORING_OP_NOP:
5510                 ret = io_nop(req, cs);
5511                 break;
5512         case IORING_OP_READV:
5513         case IORING_OP_READ_FIXED:
5514         case IORING_OP_READ:
5515                 if (sqe) {
5516                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5517                         if (ret < 0)
5518                                 break;
5519                 }
5520                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
5521                 break;
5522         case IORING_OP_WRITEV:
5523         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5524         case IORING_OP_WRITE:
5525                 if (sqe) {
5526                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5527                         if (ret < 0)
5528                                 break;
5529                 }
5530                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
5531                 break;
5532         case IORING_OP_FSYNC:
5533                 if (sqe) {
5534                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5535                         if (ret < 0)
5536                                 break;
5537                 }
5538                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5539                 break;
5540         case IORING_OP_POLL_ADD:
5541                 if (sqe) {
5542                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5543                         if (ret)
5544                                 break;
5545                 }
5546                 ret = io_poll_add(req);
5547                 break;
5548         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5549                 if (sqe) {
5550                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5551                         if (ret < 0)
5552                                 break;
5553                 }
5554                 ret = io_poll_remove(req);
5555                 break;
5556         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5557                 if (sqe) {
5558                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5559                         if (ret < 0)
5560                                 break;
5561                 }
5562                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5563                 break;
5564         case IORING_OP_SENDMSG:
5565         case IORING_OP_SEND:
5566                 if (sqe) {
5567                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5568                         if (ret < 0)
5569                                 break;
5570                 }
5571                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5572                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
5573                 else
5574                         ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
5575                 break;
5576         case IORING_OP_RECVMSG:
5577         case IORING_OP_RECV:
5578                 if (sqe) {
5579                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5580                         if (ret)
5581                                 break;
5582                 }
5583                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5584                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
5585                 else
5586                         ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
5587                 break;
5588         case IORING_OP_TIMEOUT:
5589                 if (sqe) {
5590                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5591                         if (ret)
5592                                 break;
5593                 }
5594                 ret = io_timeout(req);
5595                 break;
5596         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5597                 if (sqe) {
5598                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5599                         if (ret)
5600                                 break;
5601                 }
5602                 ret = io_timeout_remove(req);
5603                 break;
5604         case IORING_OP_ACCEPT:
5605                 if (sqe) {
5606                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5607                         if (ret)
5608                                 break;
5609                 }
5610                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
5611                 break;
5612         case IORING_OP_CONNECT:
5613                 if (sqe) {
5614                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5615                         if (ret)
5616                                 break;
5617                 }
5618                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
5619                 break;
5620         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5621                 if (sqe) {
5622                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5623                         if (ret)
5624                                 break;
5625                 }
5626                 ret = io_async_cancel(req);
5627                 break;
5628         case IORING_OP_FALLOCATE:
5629                 if (sqe) {
5630                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5631                         if (ret)
5632                                 break;
5633                 }
5634                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5635                 break;
5636         case IORING_OP_OPENAT:
5637                 if (sqe) {
5638                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5639                         if (ret)
5640                                 break;
5641                 }
5642                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5643                 break;
5644         case IORING_OP_CLOSE:
5645                 if (sqe) {
5646                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5647                         if (ret)
5648                                 break;
5649                 }
5650                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
5651                 break;
5652         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5653                 if (sqe) {
5654                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5655                         if (ret)
5656                                 break;
5657                 }
5658                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
5659                 break;
5660         case IORING_OP_STATX:
5661                 if (sqe) {
5662                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5663                         if (ret)
5664                                 break;
5665                 }
5666                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5667                 break;
5668         case IORING_OP_FADVISE:
5669                 if (sqe) {
5670                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5671                         if (ret)
5672                                 break;
5673                 }
5674                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5675                 break;
5676         case IORING_OP_MADVISE:
5677                 if (sqe) {
5678                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5679                         if (ret)
5680                                 break;
5681                 }
5682                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5683                 break;
5684         case IORING_OP_OPENAT2:
5685                 if (sqe) {
5686                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5687                         if (ret)
5688                                 break;
5689                 }
5690                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5691                 break;
5692         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5693                 if (sqe) {
5694                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5695                         if (ret)
5696                                 break;
5697                 }
5698                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
5699                 break;
5700         case IORING_OP_SPLICE:
5701                 if (sqe) {
5702                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5703                         if (ret < 0)
5704                                 break;
5705                 }
5706                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5707                 break;
5708         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5709                 if (sqe) {
5710                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5711                         if (ret)
5712                                 break;
5713                 }
5714                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
5715                 break;
5716         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5717                 if (sqe) {
5718                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5719                         if (ret)
5720                                 break;
5721                 }
5722                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
5723                 break;
5724         case IORING_OP_TEE:
5725                 if (sqe) {
5726                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5727                         if (ret < 0)
5728                                 break;
5729                 }
5730                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5731                 break;
5732         default:
5733                 ret = -EINVAL;
5734                 break;
5735         }
5736
5737         if (ret)
5738                 return ret;
5739
5740         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5741         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5742                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5743
5744                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5745                 if (in_async)
5746                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5747
5748                 io_iopoll_req_issued(req);
5749
5750                 if (in_async)
5751                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5752         }
5753
5754         return 0;
5755 }
5756
5757 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
5758 {
5759         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5760         struct io_kiocb *timeout;
5761         int ret = 0;
5762
5763         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5764         if (timeout)
5765                 io_queue_linked_timeout(timeout);
5766
5767         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5768         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5769                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5770                 ret = -ECANCELED;
5771         }
5772
5773         if (!ret) {
5774                 do {
5775                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false, NULL);
5776                         /*
5777                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5778                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5779                          * wait for request slots on the block side.
5780                          */
5781                         if (ret != -EAGAIN)
5782                                 break;
5783                         cond_resched();
5784                 } while (1);
5785         }
5786
5787         if (ret) {
5788                 req_set_fail_links(req);
5789                 io_req_complete(req, ret);
5790         }
5791
5792         return io_steal_work(req);
5793 }
5794
5795 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5796                                               int index)
5797 {
5798         struct fixed_file_table *table;
5799
5800         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5801         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5802 }
5803
5804 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5805                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5806 {
5807         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5808         struct file *file;
5809
5810         if (fixed) {
5811                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5812                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5813                         return -EBADF;
5814                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5815                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5816                 if (file) {
5817                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5818                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5819                 }
5820         } else {
5821                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5822                 file = __io_file_get(state, fd);
5823         }
5824
5825         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5826                 *out_file = file;
5827                 return 0;
5828         }
5829         return -EBADF;
5830 }
5831
5832 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5833                            int fd)
5834 {
5835         bool fixed;
5836
5837         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5838         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5839                 return -EBADF;
5840
5841         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5842 }
5843
5844 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5845 {
5846         int ret = -EBADF;
5847         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5848
5849         io_req_init_async(req);
5850
5851         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5852                 return 0;
5853         if (!ctx->ring_file)
5854                 return -EBADF;
5855
5856         rcu_read_lock();
5857         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5858         /*
5859          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5860          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5861          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5862          * this operation if it has.
5863          */
5864         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5865                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5866                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5867                 req->work.files = current->files;
5868                 ret = 0;
5869         }
5870         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5871         rcu_read_unlock();
5872
5873         return ret;
5874 }
5875
5876 static inline int io_prep_work_files(struct io_kiocb *req)
5877 {
5878         if (!io_op_defs[req->opcode].file_table)
5879                 return 0;
5880         return io_grab_files(req);
5881 }
5882
5883 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5884 {
5885         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5886                                                 struct io_timeout_data, timer);
5887         struct io_kiocb *req = data->req;
5888         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5889         struct io_kiocb *prev = NULL;
5890         unsigned long flags;
5891
5892         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5893
5894         /*
5895          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5896          * race with the completion of the linked work.
5897          */
5898         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5899                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5900                                   link_list);
5901                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5902                         list_del_init(&req->link_list);
5903                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5904                 } else
5905                         prev = NULL;
5906         }
5907
5908         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5909
5910         if (prev) {
5911                 req_set_fail_links(prev);
5912                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5913                 io_put_req(prev);
5914         } else {
5915                 io_req_complete(req, -ETIME);
5916         }
5917         return HRTIMER_NORESTART;
5918 }
5919
5920 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5921 {
5922         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5923
5924         /*
5925          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5926          * we got a chance to setup the timer
5927          */
5928         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5929         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5930                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5931
5932                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5933                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5934                                 data->mode);
5935         }
5936         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5937
5938         /* drop submission reference */
5939         io_put_req(req);
5940 }
5941
5942 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5943 {
5944         struct io_kiocb *nxt;
5945
5946         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5947                 return NULL;
5948         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
5949                 return NULL;
5950
5951         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5952                                         link_list);
5953         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5954                 return NULL;
5955
5956         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5957         return nxt;
5958 }
5959
5960 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5961                            struct io_comp_state *cs)
5962 {
5963         struct io_kiocb *linked_timeout;
5964         struct io_kiocb *nxt;
5965         const struct cred *old_creds = NULL;
5966         int ret;
5967
5968 again:
5969         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5970
5971         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5972             req->work.creds != current_cred()) {
5973                 if (old_creds)
5974                         revert_creds(old_creds);
5975                 if (old_creds == req->work.creds)
5976                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5977                 else
5978                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5979         }
5980
5981         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true, cs);
5982
5983         /*
5984          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5985          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5986          */
5987         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
5988                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
5989 punt:
5990                         ret = io_prep_work_files(req);
5991                         if (unlikely(ret))
5992                                 goto err;
5993                         /*
5994                          * Queued up for async execution, worker will release
5995                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
5996                          */
5997                         io_queue_async_work(req);
5998                 }
5999
6000                 if (linked_timeout)
6001                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6002                 goto exit;
6003         }
6004
6005         if (unlikely(ret)) {
6006 err:
6007                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6008                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6009                 req_set_fail_links(req);
6010                 io_put_req(req);
6011                 io_req_complete(req, ret);
6012                 goto exit;
6013         }
6014
6015         /* drop submission reference */
6016         nxt = io_put_req_find_next(req);
6017         if (linked_timeout)
6018                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6019
6020         if (nxt) {
6021                 req = nxt;
6022
6023                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
6024                         goto punt;
6025                 goto again;
6026         }
6027 exit:
6028         if (old_creds)
6029                 revert_creds(old_creds);
6030 }
6031
6032 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6033                          struct io_comp_state *cs)
6034 {
6035         int ret;
6036
6037         ret = io_req_defer(req, sqe);
6038         if (ret) {
6039                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6040 fail_req:
6041                         req_set_fail_links(req);
6042                         io_put_req(req);
6043                         io_req_complete(req, ret);
6044                 }
6045         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6046                 if (!req->io) {
6047                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6048                         if (unlikely(ret))
6049                                 goto fail_req;
6050                 }
6051
6052                 /*
6053                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
6054                  * to async execution.
6055                  */
6056                 io_req_init_async(req);
6057                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
6058                 io_queue_async_work(req);
6059         } else {
6060                 __io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6061         }
6062 }
6063
6064 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6065                                       struct io_comp_state *cs)
6066 {
6067         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6068                 io_put_req(req);
6069                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6070         } else
6071                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6072 }
6073
6074 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6075                          struct io_kiocb **link, struct io_comp_state *cs)
6076 {
6077         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6078         int ret;
6079
6080         /*
6081          * If we already have a head request, queue this one for async
6082          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6083          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6084          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6085          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6086          */
6087         if (*link) {
6088                 struct io_kiocb *head = *link;
6089
6090                 /*
6091                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6092                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6093                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6094                  * next after the link request. The last one is done via
6095                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6096                  */
6097                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6098                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6099                         ctx->drain_next = 1;
6100                 }
6101                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6102                 if (unlikely(ret)) {
6103                         /* fail even hard links since we don't submit */
6104                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6105                         return ret;
6106                 }
6107                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6108                 io_get_req_task(req);
6109                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
6110
6111                 /* last request of a link, enqueue the link */
6112                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6113                         io_queue_link_head(head, cs);
6114                         *link = NULL;
6115                 }
6116         } else {
6117                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6118                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6119                         ctx->drain_next = 0;
6120                 }
6121                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6122                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
6123                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
6124
6125                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6126                         if (unlikely(ret))
6127                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6128                         *link = req;
6129                 } else {
6130                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6131                 }
6132         }
6133
6134         return 0;
6135 }
6136
6137 /*
6138  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6139  */
6140 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6141 {
6142         if (!list_empty(&state->comp.list))
6143                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6144         blk_finish_plug(&state->plug);
6145         io_state_file_put(state);
6146         if (state->free_reqs)
6147                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6148 }
6149
6150 /*
6151  * Start submission side cache.
6152  */
6153 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6154                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6155 {
6156         blk_start_plug(&state->plug);
6157 #ifdef CONFIG_BLOCK
6158         state->plug.nowait = true;
6159 #endif
6160         state->comp.nr = 0;
6161         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6162         state->comp.ctx = ctx;
6163         state->free_reqs = 0;
6164         state->file = NULL;
6165         state->ios_left = max_ios;
6166 }
6167
6168 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6169 {
6170         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6171
6172         /*
6173          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6174          * since once we write the new head, the application could
6175          * write new data to them.
6176          */
6177         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6178 }
6179
6180 /*
6181  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6182  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6183  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6184  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6185  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6186  * prevent a re-load down the line.
6187  */
6188 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6189 {
6190         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6191         unsigned head;
6192
6193         /*
6194          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6195          *
6196          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6197          *    head updates.
6198          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6199          *    though the application is the one updating it.
6200          */
6201         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6202         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6203                 return &ctx->sq_sqes[head];
6204
6205         /* drop invalid entries */
6206         ctx->cached_sq_dropped++;
6207         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6208         return NULL;
6209 }
6210
6211 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6212 {
6213         ctx->cached_sq_head++;
6214 }
6215
6216 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6217                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6218                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6219
6220 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6221                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6222                        struct io_submit_state *state)
6223 {
6224         unsigned int sqe_flags;
6225         int id;
6226
6227         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6228         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6229         req->io = NULL;
6230         req->file = NULL;
6231         req->ctx = ctx;
6232         req->flags = 0;
6233         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6234         refcount_set(&req->refs, 2);
6235         req->task = current;
6236         req->result = 0;
6237
6238         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6239                 return -EINVAL;
6240
6241         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
6242                 return -EFAULT;
6243
6244         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6245         /* enforce forwards compatibility on users */
6246         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6247                 return -EINVAL;
6248
6249         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6250             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6251                 return -EOPNOTSUPP;
6252
6253         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6254         if (id) {
6255                 io_req_init_async(req);
6256                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6257                 if (unlikely(!req->work.creds))
6258                         return -EINVAL;
6259                 get_cred(req->work.creds);
6260         }
6261
6262         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6263         req->flags |= sqe_flags;
6264
6265         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
6266                 return 0;
6267
6268         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
6269 }
6270
6271 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
6272                           struct file *ring_file, int ring_fd)
6273 {
6274         struct io_submit_state state;
6275         struct io_kiocb *link = NULL;
6276         int i, submitted = 0;
6277
6278         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6279         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6280                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
6281                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6282                         return -EBUSY;
6283         }
6284
6285         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6286         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6287
6288         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6289                 return -EAGAIN;
6290
6291         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6292
6293         ctx->ring_fd = ring_fd;
6294         ctx->ring_file = ring_file;
6295
6296         for (i = 0; i < nr; i++) {
6297                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6298                 struct io_kiocb *req;
6299                 int err;
6300
6301                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6302                 if (unlikely(!sqe)) {
6303                         io_consume_sqe(ctx);
6304                         break;
6305                 }
6306                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6307                 if (unlikely(!req)) {
6308                         if (!submitted)
6309                                 submitted = -EAGAIN;
6310                         break;
6311                 }
6312
6313                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6314                 io_consume_sqe(ctx);
6315                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6316                 submitted++;
6317
6318                 if (unlikely(err)) {
6319 fail_req:
6320                         io_put_req(req);
6321                         io_req_complete(req, err);
6322                         break;
6323                 }
6324
6325                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6326                                                 true, io_async_submit(ctx));
6327                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6328                 if (err)
6329                         goto fail_req;
6330         }
6331
6332         if (unlikely(submitted != nr)) {
6333                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6334
6335                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
6336         }
6337         if (link)
6338                 io_queue_link_head(link, &state.comp);
6339         io_submit_state_end(&state);
6340
6341          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6342         io_commit_sqring(ctx);
6343
6344         return submitted;
6345 }
6346
6347 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6348 {
6349         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6350         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6351         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6352         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6353 }
6354
6355 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6356 {
6357         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6358         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6359         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6360 }
6361
6362 static int io_sq_thread(void *data)
6363 {
6364         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6365         const struct cred *old_cred;
6366         DEFINE_WAIT(wait);
6367         unsigned long timeout;
6368         int ret = 0;
6369
6370         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6371
6372         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6373
6374         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6375         while (!kthread_should_park()) {
6376                 unsigned int to_submit;
6377
6378                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
6379                         unsigned nr_events = 0;
6380
6381                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6382                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched())
6383                                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6384                         else
6385                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6386                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6387                 }
6388
6389                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6390
6391                 /*
6392                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6393                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6394                  */
6395                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6396                         /*
6397                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6398                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6399                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6400                          * may sleep.
6401                          */
6402                         io_sq_thread_drop_mm();
6403
6404                         /*
6405                          * We're polling. If we're within the defined idle
6406                          * period, then let us spin without work before going
6407                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6408                          * more IO, we should wait for the application to
6409                          * reap events and wake us up.
6410                          */
6411                         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || need_resched() ||
6412                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6413                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6414                                 io_run_task_work();
6415                                 cond_resched();
6416                                 continue;
6417                         }
6418
6419                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6420                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6421
6422                         /*
6423                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6424                          * to check if there are new reqs added to iopoll_list,
6425                          * it is because reqs may have been punted to io worker
6426                          * and will be added to iopoll_list later, hence check
6427                          * the iopoll_list again.
6428                          */
6429                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6430                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6431                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6432                                 continue;
6433                         }
6434
6435                         io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6436
6437                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6438                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6439                                 if (kthread_should_park()) {
6440                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6441                                         break;
6442                                 }
6443                                 if (io_run_task_work()) {
6444                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6445                                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6446                                         continue;
6447                                 }
6448                                 if (signal_pending(current))
6449                                         flush_signals(current);
6450                                 schedule();
6451                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6452
6453                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6454                                 ret = 0;
6455                                 continue;
6456                         }
6457                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6458
6459                         io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6460                 }
6461
6462                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6463                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6464                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6465                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6466                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6467         }
6468
6469         io_run_task_work();
6470
6471         io_sq_thread_drop_mm();
6472         revert_creds(old_cred);
6473
6474         kthread_parkme();
6475
6476         return 0;
6477 }
6478
6479 struct io_wait_queue {
6480         struct wait_queue_entry wq;
6481         struct io_ring_ctx *ctx;
6482         unsigned to_wait;
6483         unsigned nr_timeouts;
6484 };
6485
6486 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6487 {
6488         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6489
6490         /*
6491          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6492          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6493          * regardless of event count.
6494          */
6495         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6496                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6497 }
6498
6499 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6500                             int wake_flags, void *key)
6501 {
6502         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6503                                                         wq);
6504
6505         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6506         if (!io_should_wake(iowq, true))
6507                 return -1;
6508
6509         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6510 }
6511
6512 /*
6513  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6514  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6515  */
6516 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6517                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6518 {
6519         struct io_wait_queue iowq = {
6520                 .wq = {
6521                         .private        = current,
6522                         .func           = io_wake_function,
6523                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6524                 },
6525                 .ctx            = ctx,
6526                 .to_wait        = min_events,
6527         };
6528         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6529         int ret = 0;
6530
6531         do {
6532                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6533                         return 0;
6534                 if (!io_run_task_work())
6535                         break;
6536         } while (1);
6537
6538         if (sig) {
6539 #ifdef CONFIG_COMPAT
6540                 if (in_compat_syscall())
6541                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6542                                                       sigsz);
6543                 else
6544 #endif
6545                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6546
6547                 if (ret)
6548                         return ret;
6549         }
6550
6551         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6552         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6553         do {
6554                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6555                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6556                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6557                 if (io_run_task_work())
6558                         continue;
6559                 if (signal_pending(current)) {
6560                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6561                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6562                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6563                                 recalc_sigpending();
6564                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6565                                 continue;
6566                         }
6567                         ret = -EINTR;
6568                         break;
6569                 }
6570                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6571                         break;
6572                 schedule();
6573         } while (1);
6574         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6575
6576         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6577
6578         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6579 }
6580
6581 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6582 {
6583 #if defined(CONFIG_UNIX)
6584         if (ctx->ring_sock) {
6585                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6586                 struct sk_buff *skb;
6587
6588                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6589                         kfree_skb(skb);
6590         }
6591 #else
6592         int i;
6593
6594         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6595                 struct file *file;
6596
6597                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6598                 if (file)
6599                         fput(file);
6600         }
6601 #endif
6602 }
6603
6604 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6605 {
6606         struct fixed_file_data *data;
6607
6608         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6609         complete(&data->done);
6610 }
6611
6612 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6613 {
6614         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6615         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6616         unsigned nr_tables, i;
6617
6618         if (!data)
6619                 return -ENXIO;
6620
6621         spin_lock(&data->lock);
6622         if (!list_empty(&data->ref_list))
6623                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6624                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6625         spin_unlock(&data->lock);
6626         if (ref_node)
6627                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6628
6629         percpu_ref_kill(&data->refs);
6630
6631         /* wait for all refs nodes to complete */
6632         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6633         wait_for_completion(&data->done);
6634
6635         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6636         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6637         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6638                 kfree(data->table[i].files);
6639         kfree(data->table);
6640         percpu_ref_exit(&data->refs);
6641         kfree(data);
6642         ctx->file_data = NULL;
6643         ctx->nr_user_files = 0;
6644         return 0;
6645 }
6646
6647 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6648 {
6649         if (ctx->sqo_thread) {
6650                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6651                 /*
6652                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6653                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6654                  * set to a single CPU.
6655                  */
6656                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6657                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6658                 ctx->sqo_thread = NULL;
6659         }
6660 }
6661
6662 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6663 {
6664         io_sq_thread_stop(ctx);
6665
6666         if (ctx->io_wq) {
6667                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6668                 ctx->io_wq = NULL;
6669         }
6670 }
6671
6672 #if defined(CONFIG_UNIX)
6673 /*
6674  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6675  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6676  * loops in the file referencing.
6677  */
6678 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6679 {
6680         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6681         struct scm_fp_list *fpl;
6682         struct sk_buff *skb;
6683         int i, nr_files;
6684
6685         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6686         if (!fpl)
6687                 return -ENOMEM;
6688
6689         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6690         if (!skb) {
6691                 kfree(fpl);
6692                 return -ENOMEM;
6693         }
6694
6695         skb->sk = sk;
6696
6697         nr_files = 0;
6698         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6699         for (i = 0; i < nr; i++) {
6700                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6701
6702                 if (!file)
6703                         continue;
6704                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6705                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6706                 nr_files++;
6707         }
6708
6709         if (nr_files) {
6710                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6711                 fpl->count = nr_files;
6712                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6713                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6714                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6715                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6716
6717                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6718                         fput(fpl->fp[i]);
6719         } else {
6720                 kfree_skb(skb);
6721                 kfree(fpl);
6722         }
6723
6724         return 0;
6725 }
6726
6727 /*
6728  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6729  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6730  * garbage collection to take care of this problem for us.
6731  */
6732 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6733 {
6734         unsigned left, total;
6735         int ret = 0;
6736
6737         total = 0;
6738         left = ctx->nr_user_files;
6739         while (left) {
6740                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6741
6742                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6743                 if (ret)
6744                         break;
6745                 left -= this_files;
6746                 total += this_files;
6747         }
6748
6749         if (!ret)
6750                 return 0;
6751
6752         while (total < ctx->nr_user_files) {
6753                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6754
6755                 if (file)
6756                         fput(file);
6757                 total++;
6758         }
6759
6760         return ret;
6761 }
6762 #else
6763 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6764 {
6765         return 0;
6766 }
6767 #endif
6768
6769 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6770                                     unsigned nr_files)
6771 {
6772         int i;
6773
6774         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6775                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6776                 unsigned this_files;
6777
6778                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6779                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6780                                         GFP_KERNEL);
6781                 if (!table->files)
6782                         break;
6783                 nr_files -= this_files;
6784         }
6785
6786         if (i == nr_tables)
6787                 return 0;
6788
6789         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6790                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6791                 kfree(table->files);
6792         }
6793         return 1;
6794 }
6795
6796 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6797 {
6798 #if defined(CONFIG_UNIX)
6799         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6800         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6801         struct sk_buff *skb;
6802         int i;
6803
6804         __skb_queue_head_init(&list);
6805
6806         /*
6807          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6808          * remove this entry and rearrange the file array.
6809          */
6810         skb = skb_dequeue(head);
6811         while (skb) {
6812                 struct scm_fp_list *fp;
6813
6814                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6815                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6816                         int left;
6817
6818                         if (fp->fp[i] != file)
6819                                 continue;
6820
6821                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6822                         left = fp->count - 1 - i;
6823                         if (left) {
6824                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6825                                                 left * sizeof(struct file *));
6826                         }
6827                         fp->count--;
6828                         if (!fp->count) {
6829                                 kfree_skb(skb);
6830                                 skb = NULL;
6831                         } else {
6832                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6833                         }
6834                         fput(file);
6835                         file = NULL;
6836                         break;
6837                 }
6838
6839                 if (!file)
6840                         break;
6841
6842                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6843
6844                 skb = skb_dequeue(head);
6845         }
6846
6847         if (skb_peek(&list)) {
6848                 spin_lock_irq(&head->lock);
6849                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6850                         __skb_queue_tail(head, skb);
6851                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6852         }
6853 #else
6854         fput(file);
6855 #endif
6856 }
6857
6858 struct io_file_put {
6859         struct list_head list;
6860         struct file *file;
6861 };
6862
6863 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6864 {
6865         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6866         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6867         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6868
6869         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6870                 list_del(&pfile->list);
6871                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6872                 kfree(pfile);
6873         }
6874
6875         spin_lock(&file_data->lock);
6876         list_del(&ref_node->node);
6877         spin_unlock(&file_data->lock);
6878
6879         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6880         kfree(ref_node);
6881         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6882 }
6883
6884 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6885 {
6886         struct io_ring_ctx *ctx;
6887         struct llist_node *node;
6888
6889         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6890         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6891
6892         while (node) {
6893                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6894                 struct llist_node *next = node->next;
6895
6896                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6897                 __io_file_put_work(ref_node);
6898                 node = next;
6899         }
6900 }
6901
6902 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6903 {
6904         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6905         struct io_ring_ctx *ctx;
6906         bool first_add;
6907         int delay = HZ;
6908
6909         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6910         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6911
6912         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6913                 delay = 0;
6914
6915         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6916         if (!delay)
6917                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6918         else if (first_add)
6919                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6920 }
6921
6922 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6923                         struct io_ring_ctx *ctx)
6924 {
6925         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6926
6927         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6928         if (!ref_node)
6929                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6930
6931         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6932                             0, GFP_KERNEL)) {
6933                 kfree(ref_node);
6934                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6935         }
6936         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6937         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6938         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6939         return ref_node;
6940 }
6941
6942 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6943 {
6944         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6945         kfree(ref_node);
6946 }
6947
6948 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6949                                  unsigned nr_args)
6950 {
6951         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6952         unsigned nr_tables;
6953         struct file *file;
6954         int fd, ret = 0;
6955         unsigned i;
6956         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6957
6958         if (ctx->file_data)
6959                 return -EBUSY;
6960         if (!nr_args)
6961                 return -EINVAL;
6962         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6963                 return -EMFILE;
6964
6965         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6966         if (!ctx->file_data)
6967                 return -ENOMEM;
6968         ctx->file_data->ctx = ctx;
6969         init_completion(&ctx->file_data->done);
6970         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6971         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6972
6973         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6974         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6975                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6976                                         GFP_KERNEL);
6977         if (!ctx->file_data->table) {
6978                 kfree(ctx->file_data);
6979                 ctx->file_data = NULL;
6980                 return -ENOMEM;
6981         }
6982
6983         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6984                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6985                 kfree(ctx->file_data->table);
6986                 kfree(ctx->file_data);
6987                 ctx->file_data = NULL;
6988                 return -ENOMEM;
6989         }
6990
6991         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6992                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6993                 kfree(ctx->file_data->table);
6994                 kfree(ctx->file_data);
6995                 ctx->file_data = NULL;
6996                 return -ENOMEM;
6997         }
6998
6999         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7000                 struct fixed_file_table *table;
7001                 unsigned index;
7002
7003                 ret = -EFAULT;
7004                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
7005                         break;
7006                 /* allow sparse sets */
7007                 if (fd == -1) {
7008                         ret = 0;
7009                         continue;
7010                 }
7011
7012                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7013                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7014                 file = fget(fd);
7015
7016                 ret = -EBADF;
7017                 if (!file)
7018                         break;
7019
7020                 /*
7021                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7022                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7023                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7024                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7025                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7026                  */
7027                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7028                         fput(file);
7029                         break;
7030                 }
7031                 ret = 0;
7032                 table->files[index] = file;
7033         }
7034
7035         if (ret) {
7036                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7037                         file = io_file_from_index(ctx, i);
7038                         if (file)
7039                                 fput(file);
7040                 }
7041                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7042                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
7043
7044                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
7045                 kfree(ctx->file_data->table);
7046                 kfree(ctx->file_data);
7047                 ctx->file_data = NULL;
7048                 ctx->nr_user_files = 0;
7049                 return ret;
7050         }
7051
7052         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7053         if (ret) {
7054                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7055                 return ret;
7056         }
7057
7058         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7059         if (IS_ERR(ref_node)) {
7060                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7061                 return PTR_ERR(ref_node);
7062         }
7063
7064         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
7065         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
7066         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
7067         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
7068         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7069         return ret;
7070 }
7071
7072 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7073                                 int index)
7074 {
7075 #if defined(CONFIG_UNIX)
7076         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7077         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7078         struct sk_buff *skb;
7079
7080         /*
7081          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7082          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7083          * and filling it in.
7084          */
7085         spin_lock_irq(&head->lock);
7086         skb = skb_peek(head);
7087         if (skb) {
7088                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7089
7090                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7091                         __skb_unlink(skb, head);
7092                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7093                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7094                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7095                         fpl->count++;
7096                         spin_lock_irq(&head->lock);
7097                         __skb_queue_head(head, skb);
7098                 } else {
7099                         skb = NULL;
7100                 }
7101         }
7102         spin_unlock_irq(&head->lock);
7103
7104         if (skb) {
7105                 fput(file);
7106                 return 0;
7107         }
7108
7109         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7110 #else
7111         return 0;
7112 #endif
7113 }
7114
7115 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7116                                  struct file *file)
7117 {
7118         struct io_file_put *pfile;
7119         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
7120         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7121
7122         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7123         if (!pfile)
7124                 return -ENOMEM;
7125
7126         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
7127         pfile->file = file;
7128         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7129
7130         return 0;
7131 }
7132
7133 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7134                                  struct io_uring_files_update *up,
7135                                  unsigned nr_args)
7136 {
7137         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7138         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7139         struct file *file;
7140         __s32 __user *fds;
7141         int fd, i, err;
7142         __u32 done;
7143         bool needs_switch = false;
7144
7145         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7146                 return -EOVERFLOW;
7147         if (done > ctx->nr_user_files)
7148                 return -EINVAL;
7149
7150         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7151         if (IS_ERR(ref_node))
7152                 return PTR_ERR(ref_node);
7153
7154         done = 0;
7155         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7156         while (nr_args) {
7157                 struct fixed_file_table *table;
7158                 unsigned index;
7159
7160                 err = 0;
7161                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7162                         err = -EFAULT;
7163                         break;
7164                 }
7165                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7166                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7167                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7168                 if (table->files[index]) {
7169                         file = io_file_from_index(ctx, index);
7170                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7171                         if (err)
7172                                 break;
7173                         table->files[index] = NULL;
7174                         needs_switch = true;
7175                 }
7176                 if (fd != -1) {
7177                         file = fget(fd);
7178                         if (!file) {
7179                                 err = -EBADF;
7180                                 break;
7181                         }
7182                         /*
7183                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7184                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7185                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7186                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7187                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7188                          * support regular read/write anyway.
7189                          */
7190                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7191                                 fput(file);
7192                                 err = -EBADF;
7193                                 break;
7194                         }
7195                         table->files[index] = file;
7196                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7197                         if (err) {
7198                                 fput(file);
7199                                 break;
7200                         }
7201                 }
7202                 nr_args--;
7203                 done++;
7204                 up->offset++;
7205         }
7206
7207         if (needs_switch) {
7208                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
7209                 spin_lock(&data->lock);
7210                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
7211                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
7212                 spin_unlock(&data->lock);
7213                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7214         } else
7215                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7216
7217         return done ? done : err;
7218 }
7219
7220 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7221                                unsigned nr_args)
7222 {
7223         struct io_uring_files_update up;
7224
7225         if (!ctx->file_data)
7226                 return -ENXIO;
7227         if (!nr_args)
7228                 return -EINVAL;
7229         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7230                 return -EFAULT;
7231         if (up.resv)
7232                 return -EINVAL;
7233
7234         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7235 }
7236
7237 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7238 {
7239         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7240
7241         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7242         io_put_req(req);
7243 }
7244
7245 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7246                               struct io_uring_params *p)
7247 {
7248         struct io_wq_data data;
7249         struct fd f;
7250         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7251         unsigned int concurrency;
7252         int ret = 0;
7253
7254         data.user = ctx->user;
7255         data.free_work = io_free_work;
7256         data.do_work = io_wq_submit_work;
7257
7258         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7259                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7260                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7261
7262                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7263                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7264                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7265                         ctx->io_wq = NULL;
7266                 }
7267                 return ret;
7268         }
7269
7270         f = fdget(p->wq_fd);
7271         if (!f.file)
7272                 return -EBADF;
7273
7274         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7275                 ret = -EINVAL;
7276                 goto out_fput;
7277         }
7278
7279         ctx_attach = f.file->private_data;
7280         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7281         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7282                 ret = -EINVAL;
7283                 goto out_fput;
7284         }
7285
7286         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7287 out_fput:
7288         fdput(f);
7289         return ret;
7290 }
7291
7292 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
7293                                struct io_uring_params *p)
7294 {
7295         int ret;
7296
7297         mmgrab(current->mm);
7298         ctx->sqo_mm = current->mm;
7299
7300         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7301                 ret = -EPERM;
7302                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
7303                         goto err;
7304
7305                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7306                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7307                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7308
7309                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7310                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7311
7312                         ret = -EINVAL;
7313                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7314                                 goto err;
7315                         if (!cpu_online(cpu))
7316                                 goto err;
7317
7318                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
7319                                                         ctx, cpu,
7320                                                         "io_uring-sq");
7321                 } else {
7322                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
7323                                                         "io_uring-sq");
7324                 }
7325                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
7326                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
7327                         ctx->sqo_thread = NULL;
7328                         goto err;
7329                 }
7330                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
7331         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7332                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7333                 ret = -EINVAL;
7334                 goto err;
7335         }
7336
7337         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
7338         if (ret)
7339                 goto err;
7340
7341         return 0;
7342 err:
7343         io_finish_async(ctx);
7344         if (ctx->sqo_mm) {
7345                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7346                 ctx->sqo_mm = NULL;
7347         }
7348         return ret;
7349 }
7350
7351 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7352                                       unsigned long nr_pages)
7353 {
7354         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7355 }
7356
7357 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7358                                    unsigned long nr_pages)
7359 {
7360         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7361
7362         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7363         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7364
7365         do {
7366                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7367                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7368                 if (new_pages > page_limit)
7369                         return -ENOMEM;
7370         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7371                                         new_pages) != cur_pages);
7372
7373         return 0;
7374 }
7375
7376 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7377                              enum io_mem_account acct)
7378 {
7379         if (ctx->limit_mem)
7380                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7381
7382         if (ctx->sqo_mm) {
7383                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7384                         ctx->sqo_mm->locked_vm -= nr_pages;
7385                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7386                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7387         }
7388 }
7389
7390 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
7391                           enum io_mem_account acct)
7392 {
7393         int ret;
7394
7395         if (ctx->limit_mem) {
7396                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7397                 if (ret)
7398                         return ret;
7399         }
7400
7401         if (ctx->sqo_mm) {
7402                 if (acct == ACCT_LOCKED)
7403                         ctx->sqo_mm->locked_vm += nr_pages;
7404                 else if (acct == ACCT_PINNED)
7405                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->sqo_mm->pinned_vm);
7406         }
7407
7408         return 0;
7409 }
7410
7411 static void io_mem_free(void *ptr)
7412 {
7413         struct page *page;
7414
7415         if (!ptr)
7416                 return;
7417
7418         page = virt_to_head_page(ptr);
7419         if (put_page_testzero(page))
7420                 free_compound_page(page);
7421 }
7422
7423 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7424 {
7425         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7426                                 __GFP_NORETRY;
7427
7428         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7429 }
7430
7431 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7432                                 size_t *sq_offset)
7433 {
7434         struct io_rings *rings;
7435         size_t off, sq_array_size;
7436
7437         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7438         if (off == SIZE_MAX)
7439                 return SIZE_MAX;
7440
7441 #ifdef CONFIG_SMP
7442         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7443         if (off == 0)
7444                 return SIZE_MAX;
7445 #endif
7446
7447         if (sq_offset)
7448                 *sq_offset = off;
7449
7450         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7451         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7452                 return SIZE_MAX;
7453
7454         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7455                 return SIZE_MAX;
7456
7457         return off;
7458 }
7459
7460 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7461 {
7462         size_t pages;
7463
7464         pages = (size_t)1 << get_order(
7465                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7466         pages += (size_t)1 << get_order(
7467                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7468
7469         return pages;
7470 }
7471
7472 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7473 {
7474         int i, j;
7475
7476         if (!ctx->user_bufs)
7477                 return -ENXIO;
7478
7479         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7480                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7481
7482                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7483                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7484
7485                 io_unaccount_mem(ctx, imu->nr_bvecs, ACCT_PINNED);
7486                 kvfree(imu->bvec);
7487                 imu->nr_bvecs = 0;
7488         }
7489
7490         kfree(ctx->user_bufs);
7491         ctx->user_bufs = NULL;
7492         ctx->nr_user_bufs = 0;
7493         return 0;
7494 }
7495
7496 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7497                        void __user *arg, unsigned index)
7498 {
7499         struct iovec __user *src;
7500
7501 #ifdef CONFIG_COMPAT
7502         if (ctx->compat) {
7503                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7504                 struct compat_iovec ciov;
7505
7506                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7507                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7508                         return -EFAULT;
7509
7510                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7511                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7512                 return 0;
7513         }
7514 #endif
7515         src = (struct iovec __user *) arg;
7516         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7517                 return -EFAULT;
7518         return 0;
7519 }
7520
7521 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7522                                   unsigned nr_args)
7523 {
7524         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7525         struct page **pages = NULL;
7526         int i, j, got_pages = 0;
7527         int ret = -EINVAL;
7528
7529         if (ctx->user_bufs)
7530                 return -EBUSY;
7531         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7532                 return -EINVAL;
7533
7534         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7535                                         GFP_KERNEL);
7536         if (!ctx->user_bufs)
7537                 return -ENOMEM;
7538
7539         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7540                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7541                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7542                 int pret, nr_pages;
7543                 struct iovec iov;
7544                 size_t size;
7545
7546                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7547                 if (ret)
7548                         goto err;
7549
7550                 /*
7551                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7552                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7553                  * submitted if they are wrong.
7554                  */
7555                 ret = -EFAULT;
7556                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7557                         goto err;
7558
7559                 /* arbitrary limit, but we need something */
7560                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7561                         goto err;
7562
7563                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7564                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7565                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7566                 nr_pages = end - start;
7567
7568                 ret = io_account_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7569                 if (ret)
7570                         goto err;
7571
7572                 ret = 0;
7573                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7574                         kvfree(vmas);
7575                         kvfree(pages);
7576                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7577                                                 GFP_KERNEL);
7578                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7579                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7580                                         GFP_KERNEL);
7581                         if (!pages || !vmas) {
7582                                 ret = -ENOMEM;
7583                                 io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7584                                 goto err;
7585                         }
7586                         got_pages = nr_pages;
7587                 }
7588
7589                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7590                                                 GFP_KERNEL);
7591                 ret = -ENOMEM;
7592                 if (!imu->bvec) {
7593                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7594                         goto err;
7595                 }
7596
7597                 ret = 0;
7598                 mmap_read_lock(current->mm);
7599                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7600                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7601                                       pages, vmas);
7602                 if (pret == nr_pages) {
7603                         /* don't support file backed memory */
7604                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7605                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7606
7607                                 if (vma->vm_file &&
7608                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7609                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7610                                         break;
7611                                 }
7612                         }
7613                 } else {
7614                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7615                 }
7616                 mmap_read_unlock(current->mm);
7617                 if (ret) {
7618                         /*
7619                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7620                          * release any pages we did get
7621                          */
7622                         if (pret > 0)
7623                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7624                         io_unaccount_mem(ctx, nr_pages, ACCT_PINNED);
7625                         kvfree(imu->bvec);
7626                         goto err;
7627                 }
7628
7629                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7630                 size = iov.iov_len;
7631                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7632                         size_t vec_len;
7633
7634                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7635                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7636                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7637                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7638                         off = 0;
7639                         size -= vec_len;
7640                 }
7641                 /* store original address for later verification */
7642                 imu->ubuf = ubuf;
7643                 imu->len = iov.iov_len;
7644                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7645
7646                 ctx->nr_user_bufs++;
7647         }
7648         kvfree(pages);
7649         kvfree(vmas);
7650         return 0;
7651 err:
7652         kvfree(pages);
7653         kvfree(vmas);
7654         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7655         return ret;
7656 }
7657
7658 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7659 {
7660         __s32 __user *fds = arg;
7661         int fd;
7662
7663         if (ctx->cq_ev_fd)
7664                 return -EBUSY;
7665
7666         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7667                 return -EFAULT;
7668
7669         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7670         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7671                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7672                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7673                 return ret;
7674         }
7675
7676         return 0;
7677 }
7678
7679 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7680 {
7681         if (ctx->cq_ev_fd) {
7682                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7683                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7684                 return 0;
7685         }
7686
7687         return -ENXIO;
7688 }
7689
7690 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7691 {
7692         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7693         struct io_buffer *buf = p;
7694
7695         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7696         return 0;
7697 }
7698
7699 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7700 {
7701         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7702         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7703 }
7704
7705 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7706 {
7707         io_finish_async(ctx);
7708         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7709         if (ctx->sqo_mm) {
7710                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7711                 ctx->sqo_mm = NULL;
7712         }
7713
7714         io_sqe_files_unregister(ctx);
7715         io_eventfd_unregister(ctx);
7716         io_destroy_buffers(ctx);
7717         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7718
7719 #if defined(CONFIG_UNIX)
7720         if (ctx->ring_sock) {
7721                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7722                 sock_release(ctx->ring_sock);
7723         }
7724 #endif
7725
7726         io_mem_free(ctx->rings);
7727         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7728
7729         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7730         free_uid(ctx->user);
7731         put_cred(ctx->creds);
7732         kfree(ctx->cancel_hash);
7733         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7734         kfree(ctx);
7735 }
7736
7737 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7738 {
7739         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7740         __poll_t mask = 0;
7741
7742         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7743         /*
7744          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7745          * io_commit_cqring
7746          */
7747         smp_rmb();
7748         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7749             ctx->rings->sq_ring_entries)
7750                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7751         if (io_cqring_events(ctx, false))
7752                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7753
7754         return mask;
7755 }
7756
7757 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7758 {
7759         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7760
7761         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7762 }
7763
7764 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7765 {
7766         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7767         const struct cred *cred;
7768
7769         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7770         if (cred)
7771                 put_cred(cred);
7772         return 0;
7773 }
7774
7775 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7776 {
7777         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
7778                                                exit_work);
7779
7780         /*
7781          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7782          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7783          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7784          * as nobody else will be looking for them.
7785          */
7786         do {
7787                 if (ctx->rings)
7788                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7789                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7790         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
7791         io_ring_ctx_free(ctx);
7792 }
7793
7794 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7795 {
7796         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7797         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7798         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7799
7800         io_kill_timeouts(ctx);
7801         io_poll_remove_all(ctx);
7802
7803         if (ctx->io_wq)
7804                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7805
7806         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7807         if (ctx->rings)
7808                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7809         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
7810         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7811
7812         /*
7813          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
7814          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
7815          * spurious failure in setting up a new ring.
7816          */
7817         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
7818                          ACCT_LOCKED);
7819
7820         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7821         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7822 }
7823
7824 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7825 {
7826         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7827
7828         file->private_data = NULL;
7829         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7830         return 0;
7831 }
7832
7833 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7834 {
7835         struct files_struct *files = data;
7836
7837         return work->files == files;
7838 }
7839
7840 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7841                                   struct files_struct *files)
7842 {
7843         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7844                 return;
7845
7846         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7847         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7848
7849         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7850                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7851                 DEFINE_WAIT(wait);
7852
7853                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7854                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7855                         if (req->work.files != files)
7856                                 continue;
7857                         /* req is being completed, ignore */
7858                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7859                                 continue;
7860                         cancel_req = req;
7861                         break;
7862                 }
7863                 if (cancel_req)
7864                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7865                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7866                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7867
7868                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7869                 if (!cancel_req)
7870                         break;
7871
7872                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7873                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7874                         list_del(&cancel_req->compl.list);
7875                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7876
7877                         io_cqring_mark_overflow(ctx);
7878                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7879                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7880                         io_commit_cqring(ctx);
7881                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7882
7883                         /*
7884                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7885                          * all we had, then we're done with this request.
7886                          */
7887                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7888                                 io_free_req(cancel_req);
7889                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7890                                 continue;
7891                         }
7892                 } else {
7893                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7894                         io_put_req(cancel_req);
7895                 }
7896
7897                 schedule();
7898                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7899         }
7900 }
7901
7902 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7903 {
7904         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7905         struct task_struct *task = data;
7906
7907         return req->task == task;
7908 }
7909
7910 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7911 {
7912         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7913
7914         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7915
7916         /*
7917          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7918          */
7919         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7920                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7921
7922         return 0;
7923 }
7924
7925 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7926                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7927 {
7928         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7929         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7930         struct page *page;
7931         void *ptr;
7932
7933         switch (offset) {
7934         case IORING_OFF_SQ_RING:
7935         case IORING_OFF_CQ_RING:
7936                 ptr = ctx->rings;
7937                 break;
7938         case IORING_OFF_SQES:
7939                 ptr = ctx->sq_sqes;
7940                 break;
7941         default:
7942                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7943         }
7944
7945         page = virt_to_head_page(ptr);
7946         if (sz > page_size(page))
7947                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7948
7949         return ptr;
7950 }
7951
7952 #ifdef CONFIG_MMU
7953
7954 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7955 {
7956         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7957         unsigned long pfn;
7958         void *ptr;
7959
7960         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7961         if (IS_ERR(ptr))
7962                 return PTR_ERR(ptr);
7963
7964         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7965         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7966 }
7967
7968 #else /* !CONFIG_MMU */
7969
7970 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7971 {
7972         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7973 }
7974
7975 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7976 {
7977         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7978 }
7979
7980 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7981         unsigned long addr, unsigned long len,
7982         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7983 {
7984         void *ptr;
7985
7986         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7987         if (IS_ERR(ptr))
7988                 return PTR_ERR(ptr);
7989
7990         return (unsigned long) ptr;
7991 }
7992
7993 #endif /* !CONFIG_MMU */
7994
7995 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7996                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7997                 size_t, sigsz)
7998 {
7999         struct io_ring_ctx *ctx;
8000         long ret = -EBADF;
8001         int submitted = 0;
8002         struct fd f;
8003
8004         io_run_task_work();
8005
8006         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
8007                 return -EINVAL;
8008
8009         f = fdget(fd);
8010         if (!f.file)
8011                 return -EBADF;
8012
8013         ret = -EOPNOTSUPP;
8014         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8015                 goto out_fput;
8016
8017         ret = -ENXIO;
8018         ctx = f.file->private_data;
8019         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
8020                 goto out_fput;
8021
8022         /*
8023          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
8024          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
8025          * we were asked to.
8026          */
8027         ret = 0;
8028         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8029                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
8030                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
8031                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
8032                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
8033                 submitted = to_submit;
8034         } else if (to_submit) {
8035                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8036                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
8037                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8038
8039                 if (submitted != to_submit)
8040                         goto out;
8041         }
8042         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
8043                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
8044
8045                 /*
8046                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
8047                  * space applications don't need to do io completion events
8048                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
8049                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
8050                  */
8051                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
8052                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8053                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
8054                 } else {
8055                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
8056                 }
8057         }
8058
8059 out:
8060         percpu_ref_put(&ctx->refs);
8061 out_fput:
8062         fdput(f);
8063         return submitted ? submitted : ret;
8064 }
8065
8066 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8067 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
8068 {
8069         const struct cred *cred = p;
8070         struct seq_file *m = data;
8071         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
8072         struct group_info *gi;
8073         kernel_cap_t cap;
8074         unsigned __capi;
8075         int g;
8076
8077         seq_printf(m, "%5d\n", id);
8078         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
8079         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
8080         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
8081         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
8082         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
8083         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
8084         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
8085         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
8086         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
8087         gi = cred->group_info;
8088         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
8089                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
8090                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
8091         }
8092         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
8093         cap = cred->cap_effective;
8094         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
8095                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
8096         seq_putc(m, '\n');
8097         return 0;
8098 }
8099
8100 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
8101 {
8102         int i;
8103
8104         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8105         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
8106         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8107                 struct fixed_file_table *table;
8108                 struct file *f;
8109
8110                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
8111                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
8112                 if (f)
8113                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
8114                 else
8115                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
8116         }
8117         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
8118         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8119                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
8120
8121                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
8122                                                 (unsigned int) buf->len);
8123         }
8124         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
8125                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
8126                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
8127         }
8128         seq_printf(m, "PollList:\n");
8129         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8130         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
8131                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
8132                 struct io_kiocb *req;
8133
8134                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
8135                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
8136                                         req->task->task_works != NULL);
8137         }
8138         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8139         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8140 }
8141
8142 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
8143 {
8144         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
8145
8146         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
8147                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
8148                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
8149         }
8150 }
8151 #endif
8152
8153 static const struct file_operations io_uring_fops = {
8154         .release        = io_uring_release,
8155         .flush          = io_uring_flush,
8156         .mmap           = io_uring_mmap,
8157 #ifndef CONFIG_MMU
8158         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
8159         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
8160 #endif
8161         .poll           = io_uring_poll,
8162         .fasync         = io_uring_fasync,
8163 #ifdef CONFIG_PROC_FS
8164         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
8165 #endif
8166 };
8167
8168 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
8169                                   struct io_uring_params *p)
8170 {
8171         struct io_rings *rings;
8172         size_t size, sq_array_offset;
8173
8174         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
8175         if (size == SIZE_MAX)
8176                 return -EOVERFLOW;
8177
8178         rings = io_mem_alloc(size);
8179         if (!rings)
8180                 return -ENOMEM;
8181
8182         ctx->rings = rings;
8183         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
8184         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
8185         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
8186         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
8187         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
8188         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
8189         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
8190         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
8191         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
8192
8193         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
8194         if (size == SIZE_MAX) {
8195                 io_mem_free(ctx->rings);
8196                 ctx->rings = NULL;
8197                 return -EOVERFLOW;
8198         }
8199
8200         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
8201         if (!ctx->sq_sqes) {
8202                 io_mem_free(ctx->rings);
8203                 ctx->rings = NULL;
8204                 return -ENOMEM;
8205         }
8206
8207         return 0;
8208 }
8209
8210 /*
8211  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
8212  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
8213  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
8214  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
8215  */
8216 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
8217 {
8218         struct file *file;
8219         int ret;
8220
8221 #if defined(CONFIG_UNIX)
8222         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
8223                                 &ctx->ring_sock);
8224         if (ret)
8225                 return ret;
8226 #endif
8227
8228         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
8229         if (ret < 0)
8230                 goto err;
8231
8232         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
8233                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
8234         if (IS_ERR(file)) {
8235                 put_unused_fd(ret);
8236                 ret = PTR_ERR(file);
8237                 goto err;
8238         }
8239
8240 #if defined(CONFIG_UNIX)
8241         ctx->ring_sock->file = file;
8242 #endif
8243         fd_install(ret, file);
8244         return ret;
8245 err:
8246 #if defined(CONFIG_UNIX)
8247         sock_release(ctx->ring_sock);
8248         ctx->ring_sock = NULL;
8249 #endif
8250         return ret;
8251 }
8252
8253 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
8254                            struct io_uring_params __user *params)
8255 {
8256         struct user_struct *user = NULL;
8257         struct io_ring_ctx *ctx;
8258         bool limit_mem;
8259         int ret;
8260
8261         if (!entries)
8262                 return -EINVAL;
8263         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
8264                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8265                         return -EINVAL;
8266                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
8267         }
8268
8269         /*
8270          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
8271          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
8272          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
8273          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
8274          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
8275          * of CQ ring entries manually.
8276          */
8277         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
8278         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
8279                 /*
8280                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
8281                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
8282                  * any cq vs sq ring sizing.
8283                  */
8284                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
8285                         return -EINVAL;
8286                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
8287                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
8288                                 return -EINVAL;
8289                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
8290                 }
8291                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
8292         } else {
8293                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
8294         }
8295
8296         user = get_uid(current_user());
8297         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
8298
8299         if (limit_mem) {
8300                 ret = __io_account_mem(user,
8301                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
8302                 if (ret) {
8303                         free_uid(user);
8304                         return ret;
8305                 }
8306         }
8307
8308         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
8309         if (!ctx) {
8310                 if (limit_mem)
8311                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
8312                                                                 p->cq_entries));
8313                 free_uid(user);
8314                 return -ENOMEM;
8315         }
8316         ctx->compat = in_compat_syscall();
8317         ctx->user = user;
8318         ctx->creds = get_current_cred();
8319
8320         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
8321         if (ret)
8322                 goto err;
8323
8324         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
8325         if (ret)
8326                 goto err;
8327
8328         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
8329         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
8330         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
8331         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
8332         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
8333         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
8334         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
8335         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
8336
8337         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
8338         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
8339         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
8340         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
8341         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
8342         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
8343         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
8344         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
8345
8346         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
8347                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
8348                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
8349                         IORING_FEAT_POLL_32BITS;
8350
8351         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
8352                 ret = -EFAULT;
8353                 goto err;
8354         }
8355
8356         /*
8357          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
8358          * the descriptor is installed, it can get closed at any time.
8359          */
8360         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
8361                        ACCT_LOCKED);
8362         ctx->limit_mem = limit_mem;
8363
8364         /*
8365          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
8366          * having closed it before we finish setup
8367          */
8368         ret = io_uring_get_fd(ctx);
8369         if (ret < 0)
8370                 goto err;
8371
8372         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
8373         return ret;
8374 err:
8375         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8376         return ret;
8377 }
8378
8379 /*
8380  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
8381  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
8382  * params structure passed in.
8383  */
8384 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
8385 {
8386         struct io_uring_params p;
8387         int i;
8388
8389         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
8390                 return -EFAULT;
8391         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8392                 if (p.resv[i])
8393                         return -EINVAL;
8394         }
8395
8396         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8397                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8398                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8399                 return -EINVAL;
8400
8401         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8402 }
8403
8404 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8405                 struct io_uring_params __user *, params)
8406 {
8407         return io_uring_setup(entries, params);
8408 }
8409
8410 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8411 {
8412         struct io_uring_probe *p;
8413         size_t size;
8414         int i, ret;
8415
8416         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8417         if (size == SIZE_MAX)
8418                 return -EOVERFLOW;
8419         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8420         if (!p)
8421                 return -ENOMEM;
8422
8423         ret = -EFAULT;
8424         if (copy_from_user(p, arg, size))
8425                 goto out;
8426         ret = -EINVAL;
8427         if (memchr_inv(p, 0, size))
8428                 goto out;
8429
8430         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8431         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8432                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8433
8434         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8435                 p->ops[i].op = i;
8436                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8437                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8438         }
8439         p->ops_len = i;
8440
8441         ret = 0;
8442         if (copy_to_user(arg, p, size))
8443                 ret = -EFAULT;
8444 out:
8445         kfree(p);
8446         return ret;
8447 }
8448
8449 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8450 {
8451         const struct cred *creds = get_current_cred();
8452         int id;
8453
8454         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8455                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8456         if (id < 0)
8457                 put_cred(creds);
8458         return id;
8459 }
8460
8461 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8462 {
8463         const struct cred *old_creds;
8464
8465         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8466         if (old_creds) {
8467                 put_cred(old_creds);
8468                 return 0;
8469         }
8470
8471         return -EINVAL;
8472 }
8473
8474 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8475 {
8476         switch (op) {
8477         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8478         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8479         case IORING_REGISTER_PROBE:
8480         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8481         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8482                 return false;
8483         default:
8484                 return true;
8485         }
8486 }
8487
8488 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8489                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8490         __releases(ctx->uring_lock)
8491         __acquires(ctx->uring_lock)
8492 {
8493         int ret;
8494
8495         /*
8496          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8497          * someone else killed the ctx or is already going through
8498          * io_uring_register().
8499          */
8500         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8501                 return -ENXIO;
8502
8503         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8504                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8505
8506                 /*
8507                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8508                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8509                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8510                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8511                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8512                  * after we've killed the percpu ref.
8513                  */
8514                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8515                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8516                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8517                 if (ret) {
8518                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8519                         ret = -EINTR;
8520                         goto out;
8521                 }
8522         }
8523
8524         switch (opcode) {
8525         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8526                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8527                 break;
8528         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8529                 ret = -EINVAL;
8530                 if (arg || nr_args)
8531                         break;
8532                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8533                 break;
8534         case IORING_REGISTER_FILES:
8535                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8536                 break;
8537         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8538                 ret = -EINVAL;
8539                 if (arg || nr_args)
8540                         break;
8541                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8542                 break;
8543         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8544                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8545                 break;
8546         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8547         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8548                 ret = -EINVAL;
8549                 if (nr_args != 1)
8550                         break;
8551                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8552                 if (ret)
8553                         break;
8554                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8555                         ctx->eventfd_async = 1;
8556                 else
8557                         ctx->eventfd_async = 0;
8558                 break;
8559         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8560                 ret = -EINVAL;
8561                 if (arg || nr_args)
8562                         break;
8563                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8564                 break;
8565         case IORING_REGISTER_PROBE:
8566                 ret = -EINVAL;
8567                 if (!arg || nr_args > 256)
8568                         break;
8569                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8570                 break;
8571         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8572                 ret = -EINVAL;
8573                 if (arg || nr_args)
8574                         break;
8575                 ret = io_register_personality(ctx);
8576                 break;
8577         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8578                 ret = -EINVAL;
8579                 if (arg)
8580                         break;
8581                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8582                 break;
8583         default:
8584                 ret = -EINVAL;
8585                 break;
8586         }
8587
8588         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8589                 /* bring the ctx back to life */
8590                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8591 out:
8592                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8593         }
8594         return ret;
8595 }
8596
8597 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8598                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8599 {
8600         struct io_ring_ctx *ctx;
8601         long ret = -EBADF;
8602         struct fd f;
8603
8604         f = fdget(fd);
8605         if (!f.file)
8606                 return -EBADF;
8607
8608         ret = -EOPNOTSUPP;
8609         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8610                 goto out_fput;
8611
8612         ctx = f.file->private_data;
8613
8614         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8615         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8616         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8617         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8618                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8619 out_fput:
8620         fdput(f);
8621         return ret;
8622 }
8623
8624 static int __init io_uring_init(void)
8625 {
8626 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8627         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8628         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8629 } while (0)
8630
8631 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8632         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8633         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8634         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8635         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8636         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8637         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8638         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8639         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8640         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8641         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8642         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8643         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8644         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8645         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8646         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8647         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
8648         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
8649         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8650         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8651         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8652         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8653         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8654         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8655         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8656         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8657         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8658         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8659         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8660         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8661         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8662
8663         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8664         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8665         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8666         return 0;
8667 };
8668 __initcall(io_uring_init);