io_uring: explicitly count entries for poll reqs
[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_cqe (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/blkdev.h>
61 #include <linux/bvec.h>
62 #include <linux/net.h>
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/af_unix.h>
65 #include <net/scm.h>
66 #include <linux/anon_inodes.h>
67 #include <linux/sched/mm.h>
68 #include <linux/uaccess.h>
69 #include <linux/nospec.h>
70 #include <linux/sizes.h>
71 #include <linux/hugetlb.h>
72 #include <linux/highmem.h>
73 #include <linux/namei.h>
74 #include <linux/fsnotify.h>
75 #include <linux/fadvise.h>
76 #include <linux/eventpoll.h>
77 #include <linux/splice.h>
78 #include <linux/task_work.h>
79 #include <linux/pagemap.h>
80 #include <linux/io_uring.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
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 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
103
104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
106 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
107
108 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
109
110 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
111                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
112                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
115
116 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
117
118 struct io_uring {
119         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
120         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
121 };
122
123 /*
124  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
125  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
126  *
127  * The offsets to the member fields are published through struct
128  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
129  */
130 struct io_rings {
131         /*
132          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
133          * masked to get valid indices.
134          *
135          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
136          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
137          * cq ring.
138          */
139         struct io_uring         sq, cq;
140         /*
141          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
142          * ring_entries - 1)
143          */
144         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
145         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
146         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
147         /*
148          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
149          * invalid index stored in array
150          *
151          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
152          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
153          * cached value).
154          *
155          * After a new SQ head value was read by the application this
156          * counter includes all submissions that were dropped reaching
157          * the new SQ head (and possibly more).
158          */
159         u32                     sq_dropped;
160         /*
161          * Runtime SQ flags
162          *
163          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
164          * application.
165          *
166          * The application needs a full memory barrier before checking
167          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
168          */
169         u32                     sq_flags;
170         /*
171          * Runtime CQ flags
172          *
173          * Written by the application, shouldn't be modified by the
174          * kernel.
175          */
176         u32                     cq_flags;
177         /*
178          * Number of completion events lost because the queue was full;
179          * this should be avoided by the application by making sure
180          * there are not more requests pending than there is space in
181          * the completion queue.
182          *
183          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
184          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
185          * cached value).
186          *
187          * As completion events come in out of order this counter is not
188          * ordered with any other data.
189          */
190         u32                     cq_overflow;
191         /*
192          * Ring buffer of completion events.
193          *
194          * The kernel writes completion events fresh every time they are
195          * produced, so the application is allowed to modify pending
196          * entries.
197          */
198         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
199 };
200
201 enum io_uring_cmd_flags {
202         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
203         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
204 };
205
206 struct io_mapped_ubuf {
207         u64             ubuf;
208         u64             ubuf_end;
209         unsigned int    nr_bvecs;
210         unsigned long   acct_pages;
211         struct bio_vec  bvec[];
212 };
213
214 struct io_ring_ctx;
215
216 struct io_overflow_cqe {
217         struct io_uring_cqe cqe;
218         struct list_head list;
219 };
220
221 struct io_fixed_file {
222         /* file * with additional FFS_* flags */
223         unsigned long file_ptr;
224 };
225
226 struct io_rsrc_put {
227         struct list_head list;
228         u64 tag;
229         union {
230                 void *rsrc;
231                 struct file *file;
232                 struct io_mapped_ubuf *buf;
233         };
234 };
235
236 struct io_file_table {
237         /* two level table */
238         struct io_fixed_file **files;
239 };
240
241 struct io_rsrc_node {
242         struct percpu_ref               refs;
243         struct list_head                node;
244         struct list_head                rsrc_list;
245         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
246         struct llist_node               llist;
247         bool                            done;
248 };
249
250 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
251
252 struct io_rsrc_data {
253         struct io_ring_ctx              *ctx;
254
255         u64                             **tags;
256         unsigned int                    nr;
257         rsrc_put_fn                     *do_put;
258         atomic_t                        refs;
259         struct completion               done;
260         bool                            quiesce;
261 };
262
263 struct io_buffer {
264         struct list_head list;
265         __u64 addr;
266         __u32 len;
267         __u16 bid;
268 };
269
270 struct io_restriction {
271         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
272         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
273         u8 sqe_flags_allowed;
274         u8 sqe_flags_required;
275         bool registered;
276 };
277
278 enum {
279         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
280         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
281 };
282
283 struct io_sq_data {
284         refcount_t              refs;
285         atomic_t                park_pending;
286         struct mutex            lock;
287
288         /* ctx's that are using this sqd */
289         struct list_head        ctx_list;
290
291         struct task_struct      *thread;
292         struct wait_queue_head  wait;
293
294         unsigned                sq_thread_idle;
295         int                     sq_cpu;
296         pid_t                   task_pid;
297         pid_t                   task_tgid;
298
299         unsigned long           state;
300         struct completion       exited;
301 };
302
303 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
304 #define IO_COMPL_BATCH                  32
305 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
306 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
307
308 struct io_comp_state {
309         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
310         unsigned int            nr;
311         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
312         struct list_head        free_list;
313 };
314
315 struct io_submit_link {
316         struct io_kiocb         *head;
317         struct io_kiocb         *last;
318 };
319
320 struct io_submit_state {
321         struct blk_plug         plug;
322         struct io_submit_link   link;
323
324         /*
325          * io_kiocb alloc cache
326          */
327         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
328         unsigned int            free_reqs;
329
330         bool                    plug_started;
331
332         /*
333          * Batch completion logic
334          */
335         struct io_comp_state    comp;
336
337         /*
338          * File reference cache
339          */
340         struct file             *file;
341         unsigned int            fd;
342         unsigned int            file_refs;
343         unsigned int            ios_left;
344 };
345
346 struct io_ring_ctx {
347         /* const or read-mostly hot data */
348         struct {
349                 struct percpu_ref       refs;
350
351                 struct io_rings         *rings;
352                 unsigned int            flags;
353                 unsigned int            compat: 1;
354                 unsigned int            drain_next: 1;
355                 unsigned int            eventfd_async: 1;
356                 unsigned int            restricted: 1;
357                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
358                 unsigned int            drain_active: 1;
359         } ____cacheline_aligned_in_smp;
360
361         /* submission data */
362         struct {
363                 struct mutex            uring_lock;
364
365                 /*
366                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
367                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
368                  *
369                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
370                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
371                  * the queue when needed.
372                  *
373                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
374                  * array.
375                  */
376                 u32                     *sq_array;
377                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
378                 unsigned                cached_sq_head;
379                 unsigned                sq_entries;
380                 struct list_head        defer_list;
381
382                 /*
383                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
384                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
385                  */
386                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
387                 struct io_file_table    file_table;
388                 unsigned                nr_user_files;
389                 unsigned                nr_user_bufs;
390                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
391
392                 struct io_submit_state  submit_state;
393                 struct list_head        timeout_list;
394                 struct list_head        cq_overflow_list;
395                 struct xarray           io_buffers;
396                 struct xarray           personalities;
397                 u32                     pers_next;
398                 unsigned                sq_thread_idle;
399         } ____cacheline_aligned_in_smp;
400
401         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
402         struct list_head        locked_free_list;
403         unsigned int            locked_free_nr;
404
405         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
406         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
407
408         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
409         struct list_head        sqd_list;
410
411         unsigned long           check_cq_overflow;
412
413         struct {
414                 unsigned                cached_cq_tail;
415                 unsigned                cq_entries;
416                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
417                 struct wait_queue_head  poll_wait;
418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
419                 unsigned                cq_extra;
420                 atomic_t                cq_timeouts;
421                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
422                 unsigned                cq_last_tm_flush;
423         } ____cacheline_aligned_in_smp;
424
425         struct {
426                 spinlock_t              completion_lock;
427
428                 /*
429                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
430                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
431                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
432                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
433                  */
434                 struct list_head        iopoll_list;
435                 struct hlist_head       *cancel_hash;
436                 unsigned                cancel_hash_bits;
437                 bool                    poll_multi_queue;
438         } ____cacheline_aligned_in_smp;
439
440         struct io_restriction           restrictions;
441
442         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
443         struct {
444                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
445                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
446                 struct io_rsrc_data             *file_data;
447                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
448
449                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
450                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
451                 struct list_head                rsrc_ref_list;
452                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
453         };
454
455         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
456         struct {
457                 #if defined(CONFIG_UNIX)
458                         struct socket           *ring_sock;
459                 #endif
460                 /* hashed buffered write serialization */
461                 struct io_wq_hash               *hash_map;
462
463                 /* Only used for accounting purposes */
464                 struct user_struct              *user;
465                 struct mm_struct                *mm_account;
466
467                 /* ctx exit and cancelation */
468                 struct llist_head               fallback_llist;
469                 struct delayed_work             fallback_work;
470                 struct work_struct              exit_work;
471                 struct list_head                tctx_list;
472                 struct completion               ref_comp;
473         };
474 };
475
476 struct io_uring_task {
477         /* submission side */
478         int                     cached_refs;
479         struct xarray           xa;
480         struct wait_queue_head  wait;
481         const struct io_ring_ctx *last;
482         struct io_wq            *io_wq;
483         struct percpu_counter   inflight;
484         atomic_t                inflight_tracked;
485         atomic_t                in_idle;
486
487         spinlock_t              task_lock;
488         struct io_wq_work_list  task_list;
489         unsigned long           task_state;
490         struct callback_head    task_work;
491 };
492
493 /*
494  * First field must be the file pointer in all the
495  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
496  */
497 struct io_poll_iocb {
498         struct file                     *file;
499         struct wait_queue_head          *head;
500         __poll_t                        events;
501         bool                            done;
502         bool                            canceled;
503         struct wait_queue_entry         wait;
504 };
505
506 struct io_poll_update {
507         struct file                     *file;
508         u64                             old_user_data;
509         u64                             new_user_data;
510         __poll_t                        events;
511         bool                            update_events;
512         bool                            update_user_data;
513 };
514
515 struct io_close {
516         struct file                     *file;
517         int                             fd;
518 };
519
520 struct io_timeout_data {
521         struct io_kiocb                 *req;
522         struct hrtimer                  timer;
523         struct timespec64               ts;
524         enum hrtimer_mode               mode;
525 };
526
527 struct io_accept {
528         struct file                     *file;
529         struct sockaddr __user          *addr;
530         int __user                      *addr_len;
531         int                             flags;
532         unsigned long                   nofile;
533 };
534
535 struct io_sync {
536         struct file                     *file;
537         loff_t                          len;
538         loff_t                          off;
539         int                             flags;
540         int                             mode;
541 };
542
543 struct io_cancel {
544         struct file                     *file;
545         u64                             addr;
546 };
547
548 struct io_timeout {
549         struct file                     *file;
550         u32                             off;
551         u32                             target_seq;
552         struct list_head                list;
553         /* head of the link, used by linked timeouts only */
554         struct io_kiocb                 *head;
555 };
556
557 struct io_timeout_rem {
558         struct file                     *file;
559         u64                             addr;
560
561         /* timeout update */
562         struct timespec64               ts;
563         u32                             flags;
564 };
565
566 struct io_rw {
567         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
568         struct kiocb                    kiocb;
569         u64                             addr;
570         u64                             len;
571 };
572
573 struct io_connect {
574         struct file                     *file;
575         struct sockaddr __user          *addr;
576         int                             addr_len;
577 };
578
579 struct io_sr_msg {
580         struct file                     *file;
581         union {
582                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
583                 struct user_msghdr __user       *umsg;
584                 void __user                     *buf;
585         };
586         int                             msg_flags;
587         int                             bgid;
588         size_t                          len;
589         struct io_buffer                *kbuf;
590 };
591
592 struct io_open {
593         struct file                     *file;
594         int                             dfd;
595         struct filename                 *filename;
596         struct open_how                 how;
597         unsigned long                   nofile;
598 };
599
600 struct io_rsrc_update {
601         struct file                     *file;
602         u64                             arg;
603         u32                             nr_args;
604         u32                             offset;
605 };
606
607 struct io_fadvise {
608         struct file                     *file;
609         u64                             offset;
610         u32                             len;
611         u32                             advice;
612 };
613
614 struct io_madvise {
615         struct file                     *file;
616         u64                             addr;
617         u32                             len;
618         u32                             advice;
619 };
620
621 struct io_epoll {
622         struct file                     *file;
623         int                             epfd;
624         int                             op;
625         int                             fd;
626         struct epoll_event              event;
627 };
628
629 struct io_splice {
630         struct file                     *file_out;
631         struct file                     *file_in;
632         loff_t                          off_out;
633         loff_t                          off_in;
634         u64                             len;
635         unsigned int                    flags;
636 };
637
638 struct io_provide_buf {
639         struct file                     *file;
640         __u64                           addr;
641         __u32                           len;
642         __u32                           bgid;
643         __u16                           nbufs;
644         __u16                           bid;
645 };
646
647 struct io_statx {
648         struct file                     *file;
649         int                             dfd;
650         unsigned int                    mask;
651         unsigned int                    flags;
652         const char __user               *filename;
653         struct statx __user             *buffer;
654 };
655
656 struct io_shutdown {
657         struct file                     *file;
658         int                             how;
659 };
660
661 struct io_rename {
662         struct file                     *file;
663         int                             old_dfd;
664         int                             new_dfd;
665         struct filename                 *oldpath;
666         struct filename                 *newpath;
667         int                             flags;
668 };
669
670 struct io_unlink {
671         struct file                     *file;
672         int                             dfd;
673         int                             flags;
674         struct filename                 *filename;
675 };
676
677 struct io_completion {
678         struct file                     *file;
679         struct list_head                list;
680         u32                             cflags;
681 };
682
683 struct io_async_connect {
684         struct sockaddr_storage         address;
685 };
686
687 struct io_async_msghdr {
688         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
689         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
690         struct iovec                    *free_iov;
691         struct sockaddr __user          *uaddr;
692         struct msghdr                   msg;
693         struct sockaddr_storage         addr;
694 };
695
696 struct io_async_rw {
697         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
698         const struct iovec              *free_iovec;
699         struct iov_iter                 iter;
700         size_t                          bytes_done;
701         struct wait_page_queue          wpq;
702 };
703
704 enum {
705         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
706         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
707         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
708         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
709         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
710         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
711
712         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
713         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
714         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
715         REQ_F_CUR_POS_BIT,
716         REQ_F_NOWAIT_BIT,
717         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
718         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
719         REQ_F_POLLED_BIT,
720         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
721         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
722         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
723         REQ_F_REISSUE_BIT,
724         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
725         REQ_F_CREDS_BIT,
726         /* keep async read/write and isreg together and in order */
727         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
728         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
729         REQ_F_ISREG_BIT,
730
731         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
732         __REQ_F_LAST_BIT,
733 };
734
735 enum {
736         /* ctx owns file */
737         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
738         /* drain existing IO first */
739         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
740         /* linked sqes */
741         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
742         /* doesn't sever on completion < 0 */
743         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
744         /* IOSQE_ASYNC */
745         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
746         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
747         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
748
749         /* fail rest of links */
750         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
751         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
752         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
753         /* read/write uses file position */
754         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
755         /* must not punt to workers */
756         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
757         /* has or had linked timeout */
758         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
759         /* needs cleanup */
760         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
761         /* already went through poll handler */
762         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
763         /* buffer already selected */
764         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
765         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
766         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
767         /* completion is deferred through io_comp_state */
768         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
769         /* caller should reissue async */
770         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
771         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
772         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
773         /* supports async reads */
774         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
775         /* supports async writes */
776         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
777         /* regular file */
778         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
779         /* has creds assigned */
780         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
781 };
782
783 struct async_poll {
784         struct io_poll_iocb     poll;
785         struct io_poll_iocb     *double_poll;
786 };
787
788 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req);
789
790 struct io_task_work {
791         union {
792                 struct io_wq_work_node  node;
793                 struct llist_node       fallback_node;
794         };
795         io_req_tw_func_t                func;
796 };
797
798 enum {
799         IORING_RSRC_FILE                = 0,
800         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
801 };
802
803 /*
804  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
805  * as the first entry in their struct definition. So you can
806  * access the file pointer through any of the sub-structs,
807  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
808  */
809 struct io_kiocb {
810         union {
811                 struct file             *file;
812                 struct io_rw            rw;
813                 struct io_poll_iocb     poll;
814                 struct io_poll_update   poll_update;
815                 struct io_accept        accept;
816                 struct io_sync          sync;
817                 struct io_cancel        cancel;
818                 struct io_timeout       timeout;
819                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
820                 struct io_connect       connect;
821                 struct io_sr_msg        sr_msg;
822                 struct io_open          open;
823                 struct io_close         close;
824                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
825                 struct io_fadvise       fadvise;
826                 struct io_madvise       madvise;
827                 struct io_epoll         epoll;
828                 struct io_splice        splice;
829                 struct io_provide_buf   pbuf;
830                 struct io_statx         statx;
831                 struct io_shutdown      shutdown;
832                 struct io_rename        rename;
833                 struct io_unlink        unlink;
834                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
835                 struct io_completion    compl;
836         };
837
838         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
839         void                            *async_data;
840         u8                              opcode;
841         /* polled IO has completed */
842         u8                              iopoll_completed;
843
844         u16                             buf_index;
845         u32                             result;
846
847         struct io_ring_ctx              *ctx;
848         unsigned int                    flags;
849         atomic_t                        refs;
850         struct task_struct              *task;
851         u64                             user_data;
852
853         struct io_kiocb                 *link;
854         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
855
856         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
857         struct list_head                inflight_entry;
858         struct io_task_work             io_task_work;
859         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
860         struct hlist_node               hash_node;
861         struct async_poll               *apoll;
862         struct io_wq_work               work;
863         const struct cred               *creds;
864
865         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
866         struct io_mapped_ubuf           *imu;
867 };
868
869 struct io_tctx_node {
870         struct list_head        ctx_node;
871         struct task_struct      *task;
872         struct io_ring_ctx      *ctx;
873 };
874
875 struct io_defer_entry {
876         struct list_head        list;
877         struct io_kiocb         *req;
878         u32                     seq;
879 };
880
881 struct io_op_def {
882         /* needs req->file assigned */
883         unsigned                needs_file : 1;
884         /* hash wq insertion if file is a regular file */
885         unsigned                hash_reg_file : 1;
886         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
887         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
888         /* opcode is not supported by this kernel */
889         unsigned                not_supported : 1;
890         /* set if opcode supports polled "wait" */
891         unsigned                pollin : 1;
892         unsigned                pollout : 1;
893         /* op supports buffer selection */
894         unsigned                buffer_select : 1;
895         /* do prep async if is going to be punted */
896         unsigned                needs_async_setup : 1;
897         /* should block plug */
898         unsigned                plug : 1;
899         /* size of async data needed, if any */
900         unsigned short          async_size;
901 };
902
903 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
904         [IORING_OP_NOP] = {},
905         [IORING_OP_READV] = {
906                 .needs_file             = 1,
907                 .unbound_nonreg_file    = 1,
908                 .pollin                 = 1,
909                 .buffer_select          = 1,
910                 .needs_async_setup      = 1,
911                 .plug                   = 1,
912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
913         },
914         [IORING_OP_WRITEV] = {
915                 .needs_file             = 1,
916                 .hash_reg_file          = 1,
917                 .unbound_nonreg_file    = 1,
918                 .pollout                = 1,
919                 .needs_async_setup      = 1,
920                 .plug                   = 1,
921                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
922         },
923         [IORING_OP_FSYNC] = {
924                 .needs_file             = 1,
925         },
926         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
927                 .needs_file             = 1,
928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
929                 .pollin                 = 1,
930                 .plug                   = 1,
931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
932         },
933         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
934                 .needs_file             = 1,
935                 .hash_reg_file          = 1,
936                 .unbound_nonreg_file    = 1,
937                 .pollout                = 1,
938                 .plug                   = 1,
939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
940         },
941         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
942                 .needs_file             = 1,
943                 .unbound_nonreg_file    = 1,
944         },
945         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
946         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
947                 .needs_file             = 1,
948         },
949         [IORING_OP_SENDMSG] = {
950                 .needs_file             = 1,
951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
952                 .pollout                = 1,
953                 .needs_async_setup      = 1,
954                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
955         },
956         [IORING_OP_RECVMSG] = {
957                 .needs_file             = 1,
958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
959                 .pollin                 = 1,
960                 .buffer_select          = 1,
961                 .needs_async_setup      = 1,
962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
963         },
964         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
965                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
966         },
967         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
968                 /* used by timeout updates' prep() */
969         },
970         [IORING_OP_ACCEPT] = {
971                 .needs_file             = 1,
972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
973                 .pollin                 = 1,
974         },
975         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
976         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
977                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
978         },
979         [IORING_OP_CONNECT] = {
980                 .needs_file             = 1,
981                 .unbound_nonreg_file    = 1,
982                 .pollout                = 1,
983                 .needs_async_setup      = 1,
984                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
985         },
986         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
987                 .needs_file             = 1,
988         },
989         [IORING_OP_OPENAT] = {},
990         [IORING_OP_CLOSE] = {},
991         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
992         [IORING_OP_STATX] = {},
993         [IORING_OP_READ] = {
994                 .needs_file             = 1,
995                 .unbound_nonreg_file    = 1,
996                 .pollin                 = 1,
997                 .buffer_select          = 1,
998                 .plug                   = 1,
999                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1000         },
1001         [IORING_OP_WRITE] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollout                = 1,
1005                 .plug                   = 1,
1006                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1007         },
1008         [IORING_OP_FADVISE] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1012         [IORING_OP_SEND] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1015                 .pollout                = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_RECV] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1020                 .pollin                 = 1,
1021                 .buffer_select          = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1024         },
1025         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1026                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1027         },
1028         [IORING_OP_SPLICE] = {
1029                 .needs_file             = 1,
1030                 .hash_reg_file          = 1,
1031                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1032         },
1033         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1034         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1035         [IORING_OP_TEE] = {
1036                 .needs_file             = 1,
1037                 .hash_reg_file          = 1,
1038                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1039         },
1040         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042         },
1043         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1044         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1045 };
1046
1047 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1048 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1049 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1050                                          struct task_struct *task,
1051                                          bool cancel_all);
1052 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1053 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1054
1055 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1056                                  long res, unsigned int cflags);
1057 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1058 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1059 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1060 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1061 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1062 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1063 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1064                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1065                                      unsigned nr_args);
1066 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1067 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1068                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1069 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1070 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1071
1072 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1073 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1074 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1075 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1076
1077 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *unused);
1078
1079 static struct kmem_cache *req_cachep;
1080
1081 static const struct file_operations io_uring_fops;
1082
1083 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1084 {
1085 #if defined(CONFIG_UNIX)
1086         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1087                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1088
1089                 return ctx->ring_sock->sk;
1090         }
1091 #endif
1092         return NULL;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1095
1096 #define io_for_each_link(pos, head) \
1097         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1098
1099 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1100 {
1101         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1102
1103         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1104                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1105                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1106         }
1107 }
1108
1109 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1110 {
1111         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1112
1113         /* already at zero, wait for ->release() */
1114         if (!got)
1115                 wait_for_completion(compl);
1116         percpu_ref_resurrect(ref);
1117         if (got)
1118                 percpu_ref_put(ref);
1119 }
1120
1121 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1122                           bool cancel_all)
1123 {
1124         struct io_kiocb *req;
1125
1126         if (task && head->task != task)
1127                 return false;
1128         if (cancel_all)
1129                 return true;
1130
1131         io_for_each_link(req, head) {
1132                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1133                         return true;
1134         }
1135         return false;
1136 }
1137
1138 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1139 {
1140         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1141 }
1142
1143 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1144 {
1145         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1146
1147         complete(&ctx->ref_comp);
1148 }
1149
1150 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1151 {
1152         return !req->timeout.off;
1153 }
1154
1155 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1156 {
1157         struct io_ring_ctx *ctx;
1158         int hash_bits;
1159
1160         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1161         if (!ctx)
1162                 return NULL;
1163
1164         /*
1165          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1166          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1167          */
1168         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1169         hash_bits -= 5;
1170         if (hash_bits <= 0)
1171                 hash_bits = 1;
1172         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1173         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1174                                         GFP_KERNEL);
1175         if (!ctx->cancel_hash)
1176                 goto err;
1177         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1178
1179         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1180         if (!ctx->dummy_ubuf)
1181                 goto err;
1182         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1183         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1184
1185         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1186                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1187                 goto err;
1188
1189         ctx->flags = p->flags;
1190         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1192         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1194         init_completion(&ctx->ref_comp);
1195         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1196         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1197         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1198         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1199         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1200         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1201         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1202         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1203         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1204         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1205         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1206         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1207         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1208         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1209         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1210         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1211         return ctx;
1212 err:
1213         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1214         kfree(ctx->cancel_hash);
1215         kfree(ctx);
1216         return NULL;
1217 }
1218
1219 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1220 {
1221         struct io_rings *r = ctx->rings;
1222
1223         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1224         ctx->cq_extra--;
1225 }
1226
1227 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1228 {
1229         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1230                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1231
1232                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1233         }
1234
1235         return false;
1236 }
1237
1238 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1241                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1242                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1243         }
1244 }
1245
1246 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1247 {
1248         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1249         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1250
1251         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1252                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1253                 req->creds = get_current_cred();
1254         }
1255
1256         req->work.list.next = NULL;
1257         req->work.flags = 0;
1258         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1259                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1260
1261         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1262                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1263                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1264         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1265                 if (def->unbound_nonreg_file)
1266                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1267         }
1268
1269         switch (req->opcode) {
1270         case IORING_OP_SPLICE:
1271         case IORING_OP_TEE:
1272                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1273                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1274                 break;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1279 {
1280         struct io_kiocb *cur;
1281
1282         io_for_each_link(cur, req)
1283                 io_prep_async_work(cur);
1284 }
1285
1286 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1287 {
1288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1289         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1290         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1291
1292         BUG_ON(!tctx);
1293         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1294
1295         /* init ->work of the whole link before punting */
1296         io_prep_async_link(req);
1297         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1298                                         &req->work, req->flags);
1299         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1300         if (link)
1301                 io_queue_linked_timeout(link);
1302 }
1303
1304 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1305         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1306 {
1307         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1308
1309         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1310                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1311                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1312                 list_del_init(&req->timeout.list);
1313                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1314                 io_put_req_deferred(req, 1);
1315         }
1316 }
1317
1318 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1319 {
1320         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1321                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1322                                                 struct io_defer_entry, list);
1323
1324                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1325                         break;
1326                 list_del_init(&de->list);
1327                 io_req_task_queue(de->req);
1328                 kfree(de);
1329         }
1330 }
1331
1332 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1333 {
1334         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1335
1336         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1337                 u32 events_needed, events_got;
1338                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1339                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1340
1341                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1342                         break;
1343
1344                 /*
1345                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1346                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1347                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1348                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1349                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1350                  */
1351                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1352                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1353                 if (events_got < events_needed)
1354                         break;
1355
1356                 list_del_init(&req->timeout.list);
1357                 io_kill_timeout(req, 0);
1358         }
1359         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1360 }
1361
1362 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1363 {
1364         if (ctx->off_timeout_used)
1365                 io_flush_timeouts(ctx);
1366         if (ctx->drain_active)
1367                 io_queue_deferred(ctx);
1368 }
1369
1370 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1371 {
1372         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1373                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1374         /* order cqe stores with ring update */
1375         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1376 }
1377
1378 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         struct io_rings *r = ctx->rings;
1381
1382         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1383 }
1384
1385 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1386 {
1387         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1388 }
1389
1390 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1391 {
1392         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1393         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1394
1395         /*
1396          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1397          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1398          * fill the cq entry
1399          */
1400         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1401                 return NULL;
1402
1403         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1404         return &rings->cqes[tail & mask];
1405 }
1406
1407 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1408 {
1409         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1410                 return false;
1411         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1412                 return false;
1413         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1414 }
1415
1416 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1417 {
1418         /* see waitqueue_active() comment */
1419         smp_mb();
1420
1421         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1422                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1423         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1424                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1425         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1426                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1427         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1428                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1429                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1430         }
1431 }
1432
1433 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1434 {
1435         /* see waitqueue_active() comment */
1436         smp_mb();
1437
1438         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1439                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1440                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1441         }
1442         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1443                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1444         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1445                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1446                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1447         }
1448 }
1449
1450 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1451 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1452 {
1453         unsigned long flags;
1454         bool all_flushed, posted;
1455
1456         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1457                 return false;
1458
1459         posted = false;
1460         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1461         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1462                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1463                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1464
1465                 if (!cqe && !force)
1466                         break;
1467                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1468                                         struct io_overflow_cqe, list);
1469                 if (cqe)
1470                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1471                 else
1472                         io_account_cq_overflow(ctx);
1473
1474                 posted = true;
1475                 list_del(&ocqe->list);
1476                 kfree(ocqe);
1477         }
1478
1479         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1480         if (all_flushed) {
1481                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1482                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1483         }
1484
1485         if (posted)
1486                 io_commit_cqring(ctx);
1487         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1488         if (posted)
1489                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1490         return all_flushed;
1491 }
1492
1493 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1494 {
1495         bool ret = true;
1496
1497         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1498                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1499                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1500                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1501                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1502                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1503                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1504         }
1505
1506         return ret;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1511  * see commit f958d7b528b1 for details.
1512  */
1513 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1514         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1515
1516 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1519 }
1520
1521 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1522 {
1523         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1524         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1525 }
1526
1527 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1528 {
1529         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1530         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1531 }
1532
1533 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1534 {
1535         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1536 }
1537
1538 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1539 {
1540         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1541         atomic_inc(&req->refs);
1542 }
1543
1544 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1545                                      long res, unsigned int cflags)
1546 {
1547         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1548
1549         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1550         if (!ocqe) {
1551                 /*
1552                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1553                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1554                  * on the floor.
1555                  */
1556                 io_account_cq_overflow(ctx);
1557                 return false;
1558         }
1559         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1560                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1561                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1562         }
1563         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1564         ocqe->cqe.res = res;
1565         ocqe->cqe.flags = cflags;
1566         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1567         return true;
1568 }
1569
1570 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1571                                           long res, unsigned int cflags)
1572 {
1573         struct io_uring_cqe *cqe;
1574
1575         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1576
1577         /*
1578          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1579          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1580          * the ring.
1581          */
1582         cqe = io_get_cqe(ctx);
1583         if (likely(cqe)) {
1584                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1585                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1586                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1587                 return true;
1588         }
1589         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1590 }
1591
1592 /* not as hot to bloat with inlining */
1593 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1594                                           long res, unsigned int cflags)
1595 {
1596         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1597 }
1598
1599 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1600                                  unsigned int cflags)
1601 {
1602         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1603         unsigned long flags;
1604
1605         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1606         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1607         /*
1608          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1609          * free_list cache.
1610          */
1611         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1612                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1613                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1614                                 io_disarm_next(req);
1615                         if (req->link) {
1616                                 io_req_task_queue(req->link);
1617                                 req->link = NULL;
1618                         }
1619                 }
1620                 io_dismantle_req(req);
1621                 io_put_task(req->task, 1);
1622                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1623                 ctx->locked_free_nr++;
1624         } else {
1625                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1626                         req = NULL;
1627         }
1628         io_commit_cqring(ctx);
1629         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1630
1631         if (req) {
1632                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1633                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1634         }
1635 }
1636
1637 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1638 {
1639         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1640 }
1641
1642 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1643                                   unsigned int cflags)
1644 {
1645         if (io_req_needs_clean(req))
1646                 io_clean_op(req);
1647         req->result = res;
1648         req->compl.cflags = cflags;
1649         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1650 }
1651
1652 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1653                                      long res, unsigned cflags)
1654 {
1655         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1656                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1657         else
1658                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1659 }
1660
1661 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1662 {
1663         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1664 }
1665
1666 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1667 {
1668         req_set_fail(req);
1669         io_put_req(req);
1670         io_req_complete_post(req, res, 0);
1671 }
1672
1673 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1674                                         struct io_comp_state *cs)
1675 {
1676         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1677         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1678         ctx->locked_free_nr = 0;
1679         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1680 }
1681
1682 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1683 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1684 {
1685         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1686         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1687         int nr;
1688
1689         /*
1690          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1691          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1692          * side cache.
1693          */
1694         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1695                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1696
1697         nr = state->free_reqs;
1698         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1699                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1700                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1701
1702                 list_del(&req->compl.list);
1703                 state->reqs[nr++] = req;
1704                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1705                         break;
1706         }
1707
1708         state->free_reqs = nr;
1709         return nr != 0;
1710 }
1711
1712 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1713 {
1714         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1715
1716         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1717
1718         if (!state->free_reqs) {
1719                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1720                 int ret, i;
1721
1722                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1723                         goto got_req;
1724
1725                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1726                                             state->reqs);
1727
1728                 /*
1729                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1730                  * retry single alloc to be on the safe side.
1731                  */
1732                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1733                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1734                         if (!state->reqs[0])
1735                                 return NULL;
1736                         ret = 1;
1737                 }
1738
1739                 /*
1740                  * Don't initialise the fields below on every allocation, but
1741                  * do that in advance and keep valid on free.
1742                  */
1743                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1744                         struct io_kiocb *req = state->reqs[i];
1745
1746                         req->ctx = ctx;
1747                         req->link = NULL;
1748                         req->async_data = NULL;
1749                         /* not necessary, but safer to zero */
1750                         req->result = 0;
1751                 }
1752                 state->free_reqs = ret;
1753         }
1754 got_req:
1755         state->free_reqs--;
1756         return state->reqs[state->free_reqs];
1757 }
1758
1759 static inline void io_put_file(struct file *file)
1760 {
1761         if (file)
1762                 fput(file);
1763 }
1764
1765 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1766 {
1767         unsigned int flags = req->flags;
1768
1769         if (io_req_needs_clean(req))
1770                 io_clean_op(req);
1771         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1772                 io_put_file(req->file);
1773         if (req->fixed_rsrc_refs)
1774                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1775         if (req->async_data) {
1776                 kfree(req->async_data);
1777                 req->async_data = NULL;
1778         }
1779 }
1780
1781 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1782 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1783 {
1784         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1785
1786         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1787         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1788                 wake_up(&tctx->wait);
1789         put_task_struct_many(task, nr);
1790 }
1791
1792 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1793 {
1794         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1795
1796         io_dismantle_req(req);
1797         io_put_task(req->task, 1);
1798
1799         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1800         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1801 }
1802
1803 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1804 {
1805         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1806
1807         req->link = nxt->link;
1808         nxt->link = NULL;
1809 }
1810
1811 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1812         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1813 {
1814         struct io_kiocb *link = req->link;
1815
1816         /*
1817          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1818          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1819          */
1820         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1821                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1822
1823                 io_remove_next_linked(req);
1824                 link->timeout.head = NULL;
1825                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1826                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1827                                              -ECANCELED, 0);
1828                         io_put_req_deferred(link, 1);
1829                         return true;
1830                 }
1831         }
1832         return false;
1833 }
1834
1835 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1836         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1837 {
1838         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1839
1840         req->link = NULL;
1841         while (link) {
1842                 nxt = link->link;
1843                 link->link = NULL;
1844
1845                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1846                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1847                 io_put_req_deferred(link, 2);
1848                 link = nxt;
1849         }
1850 }
1851
1852 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1853         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1854 {
1855         bool posted = false;
1856
1857         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1858                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1859         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1860                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1861                 posted |= (req->link != NULL);
1862                 io_fail_links(req);
1863         }
1864         return posted;
1865 }
1866
1867 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1868 {
1869         struct io_kiocb *nxt;
1870
1871         /*
1872          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1873          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1874          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1875          * of the chain.
1876          */
1877         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1878                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1879                 unsigned long flags;
1880                 bool posted;
1881
1882                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1883                 posted = io_disarm_next(req);
1884                 if (posted)
1885                         io_commit_cqring(req->ctx);
1886                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1887                 if (posted)
1888                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1889         }
1890         nxt = req->link;
1891         req->link = NULL;
1892         return nxt;
1893 }
1894
1895 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1896 {
1897         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1898                 return NULL;
1899         return __io_req_find_next(req);
1900 }
1901
1902 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1903 {
1904         if (!ctx)
1905                 return;
1906         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1907                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1908                 io_submit_flush_completions(ctx);
1909                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1910         }
1911         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1912 }
1913
1914 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1915 {
1916         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1917         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1918                                                   task_work);
1919
1920         while (1) {
1921                 struct io_wq_work_node *node;
1922
1923                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1924                 node = tctx->task_list.first;
1925                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1926                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1927
1928                 while (node) {
1929                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1930                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1931                                                             io_task_work.node);
1932
1933                         if (req->ctx != ctx) {
1934                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1935                                 ctx = req->ctx;
1936                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1937                         }
1938                         req->io_task_work.func(req);
1939                         node = next;
1940                 }
1941                 if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1942                         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1943                         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1944                                 break;
1945                         /* another tctx_task_work() is enqueued, yield */
1946                         if (test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1947                                 break;
1948                 }
1949                 cond_resched();
1950         }
1951
1952         ctx_flush_and_put(ctx);
1953 }
1954
1955 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1956 {
1957         struct task_struct *tsk = req->task;
1958         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1959         enum task_work_notify_mode notify;
1960         struct io_wq_work_node *node;
1961         unsigned long flags;
1962
1963         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1964
1965         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1966         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1967         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1968
1969         /* task_work already pending, we're done */
1970         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1971             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1972                 return;
1973         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1974                 goto fail;
1975
1976         /*
1977          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1978          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1979          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1980          * will do the job.
1981          */
1982         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1983         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1984                 wake_up_process(tsk);
1985                 return;
1986         }
1987 fail:
1988         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1989         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1990         node = tctx->task_list.first;
1991         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1992         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1993
1994         while (node) {
1995                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1996                 node = node->next;
1997                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
1998                               &req->ctx->fallback_llist))
1999                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2000         }
2001 }
2002
2003 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2006
2007         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2008         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2009         io_req_complete_failed(req, req->result);
2010         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2011 }
2012
2013 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2016
2017         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2018         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2019         if (!(req->task->flags & PF_EXITING) && !req->task->in_execve)
2020                 __io_queue_sqe(req);
2021         else
2022                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2023         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2024 }
2025
2026 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2027 {
2028         req->result = ret;
2029         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2030         io_req_task_work_add(req);
2031 }
2032
2033 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2034 {
2035         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2036         io_req_task_work_add(req);
2037 }
2038
2039 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2040 {
2041         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2042
2043         if (nxt)
2044                 io_req_task_queue(nxt);
2045 }
2046
2047 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2048 {
2049         io_queue_next(req);
2050         __io_free_req(req);
2051 }
2052
2053 struct req_batch {
2054         struct task_struct      *task;
2055         int                     task_refs;
2056         int                     ctx_refs;
2057 };
2058
2059 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2060 {
2061         rb->task_refs = 0;
2062         rb->ctx_refs = 0;
2063         rb->task = NULL;
2064 }
2065
2066 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2067                                      struct req_batch *rb)
2068 {
2069         if (rb->task)
2070                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2071         if (rb->ctx_refs)
2072                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2073 }
2074
2075 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2076                               struct io_submit_state *state)
2077 {
2078         io_queue_next(req);
2079         io_dismantle_req(req);
2080
2081         if (req->task != rb->task) {
2082                 if (rb->task)
2083                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2084                 rb->task = req->task;
2085                 rb->task_refs = 0;
2086         }
2087         rb->task_refs++;
2088         rb->ctx_refs++;
2089
2090         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2091                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2092         else
2093                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2094 }
2095
2096 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2097 {
2098         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2099         int i, nr = cs->nr;
2100         struct req_batch rb;
2101
2102         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2103         for (i = 0; i < nr; i++) {
2104                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2105
2106                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2107                                         req->compl.cflags);
2108         }
2109         io_commit_cqring(ctx);
2110         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2111         io_cqring_ev_posted(ctx);
2112
2113         io_init_req_batch(&rb);
2114         for (i = 0; i < nr; i++) {
2115                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2116
2117                 /* submission and completion refs */
2118                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2119                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2120         }
2121
2122         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2123         cs->nr = 0;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2128  * was the last reference to this request.
2129  */
2130 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2131 {
2132         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2133
2134         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2135                 nxt = io_req_find_next(req);
2136                 __io_free_req(req);
2137         }
2138         return nxt;
2139 }
2140
2141 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2142 {
2143         if (req_ref_put_and_test(req))
2144                 io_free_req(req);
2145 }
2146
2147 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2148 {
2149         req->io_task_work.func = io_free_req;
2150         io_req_task_work_add(req);
2151 }
2152
2153 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2154 {
2155         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2156                 io_free_req_deferred(req);
2157 }
2158
2159 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2160 {
2161         /* See comment at the top of this file */
2162         smp_rmb();
2163         return __io_cqring_events(ctx);
2164 }
2165
2166 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2167 {
2168         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2169
2170         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2171         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2172 }
2173
2174 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2175 {
2176         unsigned int cflags;
2177
2178         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2179         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2180         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2181         kfree(kbuf);
2182         return cflags;
2183 }
2184
2185 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2186 {
2187         struct io_buffer *kbuf;
2188
2189         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2190         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2191 }
2192
2193 static inline bool io_run_task_work(void)
2194 {
2195         if (current->task_works) {
2196                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2197                 task_work_run();
2198                 return true;
2199         }
2200
2201         return false;
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Find and free completed poll iocbs
2206  */
2207 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2208                                struct list_head *done)
2209 {
2210         struct req_batch rb;
2211         struct io_kiocb *req;
2212
2213         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2214         smp_rmb();
2215
2216         io_init_req_batch(&rb);
2217         while (!list_empty(done)) {
2218                 int cflags = 0;
2219
2220                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2221                 list_del(&req->inflight_entry);
2222
2223                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2224                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2225                         req->iopoll_completed = 0;
2226                         req_ref_get(req);
2227                         io_queue_async_work(req);
2228                         continue;
2229                 }
2230
2231                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2232                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2233
2234                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2235                 (*nr_events)++;
2236
2237                 if (req_ref_put_and_test(req))
2238                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2239         }
2240
2241         io_commit_cqring(ctx);
2242         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2243         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2244 }
2245
2246 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2247                         long min)
2248 {
2249         struct io_kiocb *req, *tmp;
2250         LIST_HEAD(done);
2251         bool spin;
2252         int ret;
2253
2254         /*
2255          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2256          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2257          */
2258         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2259
2260         ret = 0;
2261         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2262                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2263
2264                 /*
2265                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2266                  * If we find a request that requires polling, break out
2267                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2268                  */
2269                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2270                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2271                         continue;
2272                 }
2273                 if (!list_empty(&done))
2274                         break;
2275
2276                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2277                 if (ret < 0)
2278                         break;
2279
2280                 /* iopoll may have completed current req */
2281                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2282                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2283
2284                 if (ret && spin)
2285                         spin = false;
2286                 ret = 0;
2287         }
2288
2289         if (!list_empty(&done))
2290                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2291
2292         return ret;
2293 }
2294
2295 /*
2296  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2297  * find and complete them.
2298  */
2299 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2300 {
2301         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2302                 return;
2303
2304         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2305         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2306                 unsigned int nr_events = 0;
2307
2308                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2309
2310                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2311                 if (nr_events == 0)
2312                         break;
2313                 /*
2314                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2315                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2316                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2317                  */
2318                 if (need_resched()) {
2319                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2320                         cond_resched();
2321                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2322                 }
2323         }
2324         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2325 }
2326
2327 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2328 {
2329         unsigned int nr_events = 0;
2330         int ret = 0;
2331
2332         /*
2333          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2334          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2335          * that got punted to a workqueue.
2336          */
2337         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2338         /*
2339          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2340          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2341          * already triggered a CQE (eg in error).
2342          */
2343         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2344                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2345         if (io_cqring_events(ctx))
2346                 goto out;
2347         do {
2348                 /*
2349                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2350                  * application entering polling for a command before it gets
2351                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2352                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2353                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2354                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2355                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2356                  * very same mutex.
2357                  */
2358                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2359                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2360
2361                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362                         io_run_task_work();
2363                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2364
2365                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2366                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2367                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2368                                 break;
2369                 }
2370                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2371         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2372 out:
2373         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2374         return ret;
2375 }
2376
2377 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2378 {
2379         /*
2380          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2381          * thread.
2382          */
2383         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2384                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2385
2386                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2387                 sb_end_write(sb);
2388         }
2389 }
2390
2391 #ifdef CONFIG_BLOCK
2392 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2393 {
2394         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2395
2396         if (!rw)
2397                 return !io_req_prep_async(req);
2398         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2399         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2400         return true;
2401 }
2402
2403 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2404 {
2405         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2406         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2407
2408         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2409                 return false;
2410         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2411             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2412                 return false;
2413         /*
2414          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2415          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2416          * -EAGAIN.
2417          */
2418         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2419                 return false;
2420         return true;
2421 }
2422 #else
2423 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2424 {
2425         return false;
2426 }
2427 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2428 {
2429         return false;
2430 }
2431 #endif
2432
2433 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
2434 {
2435         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
2436                                                 fallback_work.work);
2437         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
2438         struct io_kiocb *req, *tmp;
2439
2440         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
2441                 req->io_task_work.func(req);
2442 }
2443
2444 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2445                              unsigned int issue_flags)
2446 {
2447         int cflags = 0;
2448
2449         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2450                 kiocb_end_write(req);
2451         if (res != req->result) {
2452                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2453                     io_rw_should_reissue(req)) {
2454                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2455                         return;
2456                 }
2457                 req_set_fail(req);
2458         }
2459         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2460                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2461         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2462 }
2463
2464 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2465 {
2466         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2467
2468         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2469 }
2470
2471 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2472 {
2473         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2474
2475         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2476                 kiocb_end_write(req);
2477         if (unlikely(res != req->result)) {
2478                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2479                     io_resubmit_prep(req))) {
2480                         req_set_fail(req);
2481                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2482                 }
2483         }
2484
2485         WRITE_ONCE(req->result, res);
2486         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2487         smp_wmb();
2488         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2493  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2494  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2495  * accessing the kiocb cookie.
2496  */
2497 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2498 {
2499         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2500         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2501
2502         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2503         if (unlikely(in_async))
2504                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2505
2506         /*
2507          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2508          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2509          * different devices.
2510          */
2511         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2512                 ctx->poll_multi_queue = false;
2513         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2514                 struct io_kiocb *list_req;
2515                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2516
2517                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2518                                                 inflight_entry);
2519
2520                 if (list_req->file != req->file) {
2521                         ctx->poll_multi_queue = true;
2522                 } else {
2523                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2524                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2525                         if (queue_num0 != queue_num1)
2526                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2527                 }
2528         }
2529
2530         /*
2531          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2532          * it to the front so we find it first.
2533          */
2534         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2535                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2536         else
2537                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2538
2539         if (unlikely(in_async)) {
2540                 /*
2541                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2542                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2543                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2544                  * whether should wake up sq thread.
2545                  */
2546                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2547                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2548                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2549
2550                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2551         }
2552 }
2553
2554 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2555 {
2556         if (state->file_refs) {
2557                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2558                 state->file_refs = 0;
2559         }
2560 }
2561
2562 /*
2563  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2564  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2565  * has more than one submission.
2566  */
2567 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2568 {
2569         if (!state)
2570                 return fget(fd);
2571
2572         if (state->file_refs) {
2573                 if (state->fd == fd) {
2574                         state->file_refs--;
2575                         return state->file;
2576                 }
2577                 io_state_file_put(state);
2578         }
2579         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2580         if (unlikely(!state->file))
2581                 return NULL;
2582
2583         state->fd = fd;
2584         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2585         return state->file;
2586 }
2587
2588 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2589 {
2590         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2591 }
2592
2593 /*
2594  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2595  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2596  * inline.
2597  */
2598 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2599 {
2600         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2601
2602         if (S_ISBLK(mode)) {
2603                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2604                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2605                         return true;
2606                 return false;
2607         }
2608         if (S_ISSOCK(mode))
2609                 return true;
2610         if (S_ISREG(mode)) {
2611                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2612                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2613                     file->f_op != &io_uring_fops)
2614                         return true;
2615                 return false;
2616         }
2617
2618         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2619         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2620                 return true;
2621
2622         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2623                 return false;
2624
2625         if (rw == READ)
2626                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2627
2628         return file->f_op->write_iter != NULL;
2629 }
2630
2631 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2632 {
2633         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2634                 return true;
2635         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2636                 return true;
2637
2638         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2639 }
2640
2641 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2642 {
2643         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2644         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2645         struct file *file = req->file;
2646         unsigned ioprio;
2647         int ret;
2648
2649         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2650                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2651
2652         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2653         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2654                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2655                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2656         }
2657         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2658         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2659         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2660         if (unlikely(ret))
2661                 return ret;
2662
2663         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2664         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2665                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2666
2667         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2668         if (ioprio) {
2669                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2670                 if (ret)
2671                         return ret;
2672
2673                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2674         } else
2675                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2676
2677         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2678                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2679                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2680                         return -EOPNOTSUPP;
2681
2682                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2683                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2684                 req->iopoll_completed = 0;
2685         } else {
2686                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2687                         return -EINVAL;
2688                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2689         }
2690
2691         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2692             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2693                 req->imu = NULL;
2694                 io_req_set_rsrc_node(req);
2695         }
2696
2697         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2698         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2699         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2700         return 0;
2701 }
2702
2703 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2704 {
2705         switch (ret) {
2706         case -EIOCBQUEUED:
2707                 break;
2708         case -ERESTARTSYS:
2709         case -ERESTARTNOINTR:
2710         case -ERESTARTNOHAND:
2711         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2712                 /*
2713                  * We can't just restart the syscall, since previously
2714                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2715                  * IO with EINTR.
2716                  */
2717                 ret = -EINTR;
2718                 fallthrough;
2719         default:
2720                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2721         }
2722 }
2723
2724 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2725                        unsigned int issue_flags)
2726 {
2727         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2728         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2729         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2730
2731         /* add previously done IO, if any */
2732         if (io && io->bytes_done > 0) {
2733                 if (ret < 0)
2734                         ret = io->bytes_done;
2735                 else
2736                         ret += io->bytes_done;
2737         }
2738
2739         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2740                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2741         if (ret >= 0 && check_reissue)
2742                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2743         else
2744                 io_rw_done(kiocb, ret);
2745
2746         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2747                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2748                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2749                         req_ref_get(req);
2750                         io_queue_async_work(req);
2751                 } else {
2752                         int cflags = 0;
2753
2754                         req_set_fail(req);
2755                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2756                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2757                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2758                 }
2759         }
2760 }
2761
2762 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2763                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2764 {
2765         size_t len = req->rw.len;
2766         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2767         size_t offset;
2768
2769         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2770                 return -EFAULT;
2771         /* not inside the mapped region */
2772         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2773                 return -EFAULT;
2774
2775         /*
2776          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2777          * and advance us to the beginning.
2778          */
2779         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2780         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2781
2782         if (offset) {
2783                 /*
2784                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2785                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2786                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2787                  * we know that:
2788                  *
2789                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2790                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2791                  *    first and last bvec
2792                  *
2793                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2794                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2795                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2796                  * since we can just skip the first segment, which may not
2797                  * be PAGE_SIZE aligned.
2798                  */
2799                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2800
2801                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2802                         iov_iter_advance(iter, offset);
2803                 } else {
2804                         unsigned long seg_skip;
2805
2806                         /* skip first vec */
2807                         offset -= bvec->bv_len;
2808                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2809
2810                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2811                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2812                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2813                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2814                 }
2815         }
2816
2817         return 0;
2818 }
2819
2820 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2821 {
2822         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2823         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2824         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2825
2826         if (likely(!imu)) {
2827                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2828                         return -EFAULT;
2829                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2830                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2831                 req->imu = imu;
2832         }
2833         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2834 }
2835
2836 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2837 {
2838         if (needs_lock)
2839                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2840 }
2841
2842 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2843 {
2844         /*
2845          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2846          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2847          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2848          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2849          */
2850         if (needs_lock)
2851                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2852 }
2853
2854 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2855                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2856                                           bool needs_lock)
2857 {
2858         struct io_buffer *head;
2859
2860         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2861                 return kbuf;
2862
2863         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2864
2865         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2866
2867         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2868         if (head) {
2869                 if (!list_empty(&head->list)) {
2870                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2871                                                         list);
2872                         list_del(&kbuf->list);
2873                 } else {
2874                         kbuf = head;
2875                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2876                 }
2877                 if (*len > kbuf->len)
2878                         *len = kbuf->len;
2879         } else {
2880                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2881         }
2882
2883         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2884
2885         return kbuf;
2886 }
2887
2888 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2889                                         bool needs_lock)
2890 {
2891         struct io_buffer *kbuf;
2892         u16 bgid;
2893
2894         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2895         bgid = req->buf_index;
2896         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2897         if (IS_ERR(kbuf))
2898                 return kbuf;
2899         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2900         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2901         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2902 }
2903
2904 #ifdef CONFIG_COMPAT
2905 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2906                                 bool needs_lock)
2907 {
2908         struct compat_iovec __user *uiov;
2909         compat_ssize_t clen;
2910         void __user *buf;
2911         ssize_t len;
2912
2913         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2914         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2915                 return -EFAULT;
2916         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2917                 return -EFAULT;
2918         if (clen < 0)
2919                 return -EINVAL;
2920
2921         len = clen;
2922         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2923         if (IS_ERR(buf))
2924                 return PTR_ERR(buf);
2925         iov[0].iov_base = buf;
2926         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2927         return 0;
2928 }
2929 #endif
2930
2931 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2932                                       bool needs_lock)
2933 {
2934         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2935         void __user *buf;
2936         ssize_t len;
2937
2938         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2939                 return -EFAULT;
2940
2941         len = iov[0].iov_len;
2942         if (len < 0)
2943                 return -EINVAL;
2944         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2945         if (IS_ERR(buf))
2946                 return PTR_ERR(buf);
2947         iov[0].iov_base = buf;
2948         iov[0].iov_len = len;
2949         return 0;
2950 }
2951
2952 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2953                                     bool needs_lock)
2954 {
2955         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2956                 struct io_buffer *kbuf;
2957
2958                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2959                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2960                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2961                 return 0;
2962         }
2963         if (req->rw.len != 1)
2964                 return -EINVAL;
2965
2966 #ifdef CONFIG_COMPAT
2967         if (req->ctx->compat)
2968                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2969 #endif
2970
2971         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2972 }
2973
2974 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2975                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2976 {
2977         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2978         size_t sqe_len = req->rw.len;
2979         u8 opcode = req->opcode;
2980         ssize_t ret;
2981
2982         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2983                 *iovec = NULL;
2984                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2985         }
2986
2987         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2988         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2989                 return -EINVAL;
2990
2991         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2992                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2993                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2994                         if (IS_ERR(buf))
2995                                 return PTR_ERR(buf);
2996                         req->rw.len = sqe_len;
2997                 }
2998
2999                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3000                 *iovec = NULL;
3001                 return ret;
3002         }
3003
3004         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3005                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3006                 if (!ret)
3007                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3008                 *iovec = NULL;
3009                 return ret;
3010         }
3011
3012         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3013                               req->ctx->compat);
3014 }
3015
3016 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3017 {
3018         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3023  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3024  */
3025 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3026 {
3027         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3028         struct file *file = req->file;
3029         ssize_t ret = 0;
3030
3031         /*
3032          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3033          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3034          * the kiocb to be handled from an async context.
3035          */
3036         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3037                 return -EOPNOTSUPP;
3038         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3039                 return -EAGAIN;
3040
3041         while (iov_iter_count(iter)) {
3042                 struct iovec iovec;
3043                 ssize_t nr;
3044
3045                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3046                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3047                 } else {
3048                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3049                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3050                 }
3051
3052                 if (rw == READ) {
3053                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3054                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3055                 } else {
3056                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3057                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3058                 }
3059
3060                 if (nr < 0) {
3061                         if (!ret)
3062                                 ret = nr;
3063                         break;
3064                 }
3065                 ret += nr;
3066                 if (nr != iovec.iov_len)
3067                         break;
3068                 req->rw.len -= nr;
3069                 req->rw.addr += nr;
3070                 iov_iter_advance(iter, nr);
3071         }
3072
3073         return ret;
3074 }
3075
3076 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3077                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3078 {
3079         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3080
3081         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3082         rw->free_iovec = iovec;
3083         rw->bytes_done = 0;
3084         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3085         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3086                 return;
3087         if (!iovec) {
3088                 unsigned iov_off = 0;
3089
3090                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3091                 if (iter->iov != fast_iov) {
3092                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3093                         rw->iter.iov += iov_off;
3094                 }
3095                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3096                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3097                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3098         } else {
3099                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3100         }
3101 }
3102
3103 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3104 {
3105         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3106         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3107         return req->async_data == NULL;
3108 }
3109
3110 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3111                              const struct iovec *fast_iov,
3112                              struct iov_iter *iter, bool force)
3113 {
3114         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3115                 return 0;
3116         if (!req->async_data) {
3117                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3118                         kfree(iovec);
3119                         return -ENOMEM;
3120                 }
3121
3122                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3123         }
3124         return 0;
3125 }
3126
3127 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3128 {
3129         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3130         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3131         int ret;
3132
3133         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3134         if (unlikely(ret < 0))
3135                 return ret;
3136
3137         iorw->bytes_done = 0;
3138         iorw->free_iovec = iov;
3139         if (iov)
3140                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3141         return 0;
3142 }
3143
3144 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3145 {
3146         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3147                 return -EBADF;
3148         return io_prep_rw(req, sqe);
3149 }
3150
3151 /*
3152  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3153  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3154  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3155  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3156  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3157  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3158  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3159  * slow path.
3160  */
3161 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3162                              int sync, void *arg)
3163 {
3164         struct wait_page_queue *wpq;
3165         struct io_kiocb *req = wait->private;
3166         struct wait_page_key *key = arg;
3167
3168         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3169
3170         if (!wake_page_match(wpq, key))
3171                 return 0;
3172
3173         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3174         list_del_init(&wait->entry);
3175
3176         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3177         req_ref_get(req);
3178         io_req_task_queue(req);
3179         return 1;
3180 }
3181
3182 /*
3183  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3184  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3185  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3186  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3187  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3188  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3189  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3190  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3191  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3192  * async worker threads for a blocking retry.
3193  */
3194 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3195 {
3196         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3197         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3198         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3199
3200         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3201         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3202                 return false;
3203
3204         /* Only for buffered IO */
3205         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3206                 return false;
3207
3208         /*
3209          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3210          * support callback based unlocks
3211          */
3212         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3213                 return false;
3214
3215         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3216         wait->wait.private = req;
3217         wait->wait.flags = 0;
3218         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3219         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3220         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3221         kiocb->ki_waitq = wait;
3222         return true;
3223 }
3224
3225 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3226 {
3227         if (req->file->f_op->read_iter)
3228                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3229         else if (req->file->f_op->read)
3230                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3231         else
3232                 return -EINVAL;
3233 }
3234
3235 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3236 {
3237         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3238         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3239         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3240         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3241         ssize_t io_size, ret, ret2;
3242         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3243
3244         if (rw) {
3245                 iter = &rw->iter;
3246                 iovec = NULL;
3247         } else {
3248                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3249                 if (ret < 0)
3250                         return ret;
3251         }
3252         io_size = iov_iter_count(iter);
3253         req->result = io_size;
3254
3255         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3256         if (!force_nonblock)
3257                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3258         else
3259                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3260
3261         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3262         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3263                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3264                 return ret ?: -EAGAIN;
3265         }
3266
3267         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3268         if (unlikely(ret)) {
3269                 kfree(iovec);
3270                 return ret;
3271         }
3272
3273         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3274
3275         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3276                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3277                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3278                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3279                         goto done;
3280                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3281                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3282                         goto done;
3283                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3284                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3285                 ret = 0;
3286         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3287                 goto out_free;
3288         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3289                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3290                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3291                 goto done;
3292         }
3293
3294         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3295         if (ret2)
3296                 return ret2;
3297
3298         iovec = NULL;
3299         rw = req->async_data;
3300         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3301         iter = &rw->iter;
3302
3303         do {
3304                 io_size -= ret;
3305                 rw->bytes_done += ret;
3306                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3307                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3308                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3309                         return -EAGAIN;
3310                 }
3311
3312                 /*
3313                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3314                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3315                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3316                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3317                  */
3318                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3319                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3320                         return 0;
3321                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3322                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3323         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3324 done:
3325         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3326 out_free:
3327         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3328         if (iovec)
3329                 kfree(iovec);
3330         return 0;
3331 }
3332
3333 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3334 {
3335         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3336                 return -EBADF;
3337         return io_prep_rw(req, sqe);
3338 }
3339
3340 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3341 {
3342         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3343         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3344         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3345         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3346         ssize_t ret, ret2, io_size;
3347         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3348
3349         if (rw) {
3350                 iter = &rw->iter;
3351                 iovec = NULL;
3352         } else {
3353                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3354                 if (ret < 0)
3355                         return ret;
3356         }
3357         io_size = iov_iter_count(iter);
3358         req->result = io_size;
3359
3360         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3361         if (!force_nonblock)
3362                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3363         else
3364                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3365
3366         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3367         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3368                 goto copy_iov;
3369
3370         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3371         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3372             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3373                 goto copy_iov;
3374
3375         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3376         if (unlikely(ret))
3377                 goto out_free;
3378
3379         /*
3380          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3381          * which will be released by another thread in
3382          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3383          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3384          * we return to userspace.
3385          */
3386         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3387                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3388                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3389                                         SB_FREEZE_WRITE);
3390         }
3391         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3392
3393         if (req->file->f_op->write_iter)
3394                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3395         else if (req->file->f_op->write)
3396                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3397         else
3398                 ret2 = -EINVAL;
3399
3400         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3401                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3402                 ret2 = -EAGAIN;
3403         }
3404
3405         /*
3406          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3407          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3408          */
3409         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3410                 ret2 = -EAGAIN;
3411         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3412         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3413                 goto done;
3414         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3415                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3416                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3417                         goto copy_iov;
3418 done:
3419                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3420         } else {
3421 copy_iov:
3422                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3423                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3424                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3425                 return ret ?: -EAGAIN;
3426         }
3427 out_free:
3428         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3429         if (iovec)
3430                 kfree(iovec);
3431         return ret;
3432 }
3433
3434 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3435                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3436 {
3437         struct io_rename *ren = &req->rename;
3438         const char __user *oldf, *newf;
3439
3440         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3441                 return -EINVAL;
3442         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3443                 return -EINVAL;
3444         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3445                 return -EBADF;
3446
3447         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3448         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3449         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3450         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3451         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3452
3453         ren->oldpath = getname(oldf);
3454         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3455                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3456
3457         ren->newpath = getname(newf);
3458         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3459                 putname(ren->oldpath);
3460                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3461         }
3462
3463         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3464         return 0;
3465 }
3466
3467 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3468 {
3469         struct io_rename *ren = &req->rename;
3470         int ret;
3471
3472         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3473                 return -EAGAIN;
3474
3475         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3476                                 ren->newpath, ren->flags);
3477
3478         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3479         if (ret < 0)
3480                 req_set_fail(req);
3481         io_req_complete(req, ret);
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3486                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3487 {
3488         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3489         const char __user *fname;
3490
3491         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3492                 return -EINVAL;
3493         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3494                 return -EINVAL;
3495         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3496                 return -EBADF;
3497
3498         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3499
3500         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3501         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3502                 return -EINVAL;
3503
3504         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3505         un->filename = getname(fname);
3506         if (IS_ERR(un->filename))
3507                 return PTR_ERR(un->filename);
3508
3509         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3510         return 0;
3511 }
3512
3513 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3514 {
3515         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3516         int ret;
3517
3518         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3519                 return -EAGAIN;
3520
3521         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3522                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3523         else
3524                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3525
3526         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3527         if (ret < 0)
3528                 req_set_fail(req);
3529         io_req_complete(req, ret);
3530         return 0;
3531 }
3532
3533 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3534                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3535 {
3536 #if defined(CONFIG_NET)
3537         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3538                 return -EINVAL;
3539         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3540             sqe->buf_index)
3541                 return -EINVAL;
3542
3543         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3544         return 0;
3545 #else
3546         return -EOPNOTSUPP;
3547 #endif
3548 }
3549
3550 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3551 {
3552 #if defined(CONFIG_NET)
3553         struct socket *sock;
3554         int ret;
3555
3556         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3557                 return -EAGAIN;
3558
3559         sock = sock_from_file(req->file);
3560         if (unlikely(!sock))
3561                 return -ENOTSOCK;
3562
3563         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3564         if (ret < 0)
3565                 req_set_fail(req);
3566         io_req_complete(req, ret);
3567         return 0;
3568 #else
3569         return -EOPNOTSUPP;
3570 #endif
3571 }
3572
3573 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3574                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3575 {
3576         struct io_splice *sp = &req->splice;
3577         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3578
3579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3580                 return -EINVAL;
3581
3582         sp->file_in = NULL;
3583         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3584         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3585
3586         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3587                 return -EINVAL;
3588
3589         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3590                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3591         if (!sp->file_in)
3592                 return -EBADF;
3593         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3594         return 0;
3595 }
3596
3597 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3598                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3599 {
3600         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3601                 return -EINVAL;
3602         return __io_splice_prep(req, sqe);
3603 }
3604
3605 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3606 {
3607         struct io_splice *sp = &req->splice;
3608         struct file *in = sp->file_in;
3609         struct file *out = sp->file_out;
3610         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3611         long ret = 0;
3612
3613         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3614                 return -EAGAIN;
3615         if (sp->len)
3616                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3617
3618         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3619                 io_put_file(in);
3620         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3621
3622         if (ret != sp->len)
3623                 req_set_fail(req);
3624         io_req_complete(req, ret);
3625         return 0;
3626 }
3627
3628 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3629 {
3630         struct io_splice *sp = &req->splice;
3631
3632         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3633         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3634         return __io_splice_prep(req, sqe);
3635 }
3636
3637 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3638 {
3639         struct io_splice *sp = &req->splice;
3640         struct file *in = sp->file_in;
3641         struct file *out = sp->file_out;
3642         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3643         loff_t *poff_in, *poff_out;
3644         long ret = 0;
3645
3646         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3647                 return -EAGAIN;
3648
3649         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3650         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3651
3652         if (sp->len)
3653                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3654
3655         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3656                 io_put_file(in);
3657         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3658
3659         if (ret != sp->len)
3660                 req_set_fail(req);
3661         io_req_complete(req, ret);
3662         return 0;
3663 }
3664
3665 /*
3666  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3667  */
3668 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3669 {
3670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3671
3672         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3673                 return -EINVAL;
3674
3675         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3676         return 0;
3677 }
3678
3679 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3680 {
3681         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3682
3683         if (!req->file)
3684                 return -EBADF;
3685
3686         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3687                 return -EINVAL;
3688         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3689                 return -EINVAL;
3690
3691         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3692         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3693                 return -EINVAL;
3694
3695         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3696         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3697         return 0;
3698 }
3699
3700 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3701 {
3702         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3703         int ret;
3704
3705         /* fsync always requires a blocking context */
3706         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3707                 return -EAGAIN;
3708
3709         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3710                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3711                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3712         if (ret < 0)
3713                 req_set_fail(req);
3714         io_req_complete(req, ret);
3715         return 0;
3716 }
3717
3718 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3719                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3720 {
3721         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3722                 return -EINVAL;
3723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3724                 return -EINVAL;
3725
3726         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3727         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3728         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3729         return 0;
3730 }
3731
3732 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3733 {
3734         int ret;
3735
3736         /* fallocate always requiring blocking context */
3737         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3738                 return -EAGAIN;
3739         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3740                                 req->sync.len);
3741         if (ret < 0)
3742                 req_set_fail(req);
3743         io_req_complete(req, ret);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3748 {
3749         const char __user *fname;
3750         int ret;
3751
3752         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3753                 return -EINVAL;
3754         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3755                 return -EBADF;
3756
3757         /* open.how should be already initialised */
3758         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3759                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3760
3761         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3762         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3763         req->open.filename = getname(fname);
3764         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3765                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3766                 req->open.filename = NULL;
3767                 return ret;
3768         }
3769         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3770         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3775 {
3776         u64 flags, mode;
3777
3778         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3779                 return -EINVAL;
3780         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3781         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3782         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3783         return __io_openat_prep(req, sqe);
3784 }
3785
3786 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788         struct open_how __user *how;
3789         size_t len;
3790         int ret;
3791
3792         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3793                 return -EINVAL;
3794         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3795         len = READ_ONCE(sqe->len);
3796         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3797                 return -EINVAL;
3798
3799         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3800                                         len);
3801         if (ret)
3802                 return ret;
3803
3804         return __io_openat_prep(req, sqe);
3805 }
3806
3807 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3808 {
3809         struct open_flags op;
3810         struct file *file;
3811         bool nonblock_set;
3812         bool resolve_nonblock;
3813         int ret;
3814
3815         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3816         if (ret)
3817                 goto err;
3818         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3819         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3820         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3821                 /*
3822                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3823                  * it'll always -EAGAIN
3824                  */
3825                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3826                         return -EAGAIN;
3827                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3828                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3829         }
3830
3831         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3832         if (ret < 0)
3833                 goto err;
3834
3835         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3836         if (IS_ERR(file)) {
3837                 /*
3838                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3839                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3840                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3841                  */
3842                 put_unused_fd(ret);
3843
3844                 ret = PTR_ERR(file);
3845                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3846                 if (ret == -EAGAIN &&
3847                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3848                         return -EAGAIN;
3849                 goto err;
3850         }
3851
3852         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3853                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3854         fsnotify_open(file);
3855         fd_install(ret, file);
3856 err:
3857         putname(req->open.filename);
3858         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3859         if (ret < 0)
3860                 req_set_fail(req);
3861         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3862         return 0;
3863 }
3864
3865 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3866 {
3867         return io_openat2(req, issue_flags);
3868 }
3869
3870 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3871                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3872 {
3873         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3874         u64 tmp;
3875
3876         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3877                 return -EINVAL;
3878
3879         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3880         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3881                 return -EINVAL;
3882
3883         memset(p, 0, sizeof(*p));
3884         p->nbufs = tmp;
3885         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3886         return 0;
3887 }
3888
3889 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3890                                int bgid, unsigned nbufs)
3891 {
3892         unsigned i = 0;
3893
3894         /* shouldn't happen */
3895         if (!nbufs)
3896                 return 0;
3897
3898         /* the head kbuf is the list itself */
3899         while (!list_empty(&buf->list)) {
3900                 struct io_buffer *nxt;
3901
3902                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3903                 list_del(&nxt->list);
3904                 kfree(nxt);
3905                 if (++i == nbufs)
3906                         return i;
3907         }
3908         i++;
3909         kfree(buf);
3910         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3911
3912         return i;
3913 }
3914
3915 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3916 {
3917         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3919         struct io_buffer *head;
3920         int ret = 0;
3921         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3922
3923         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3924
3925         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3926
3927         ret = -ENOENT;
3928         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3929         if (head)
3930                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3931         if (ret < 0)
3932                 req_set_fail(req);
3933
3934         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3935         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3936         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3937         return 0;
3938 }
3939
3940 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3941                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3942 {
3943         unsigned long size, tmp_check;
3944         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3945         u64 tmp;
3946
3947         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3948                 return -EINVAL;
3949
3950         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3951         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3952                 return -E2BIG;
3953         p->nbufs = tmp;
3954         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3955         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3956
3957         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3958                                 &size))
3959                 return -EOVERFLOW;
3960         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3961                 return -EOVERFLOW;
3962
3963         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3964         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3965                 return -EFAULT;
3966
3967         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3968         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3969         if (tmp > USHRT_MAX)
3970                 return -E2BIG;
3971         p->bid = tmp;
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3976 {
3977         struct io_buffer *buf;
3978         u64 addr = pbuf->addr;
3979         int i, bid = pbuf->bid;
3980
3981         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3982                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3983                 if (!buf)
3984                         break;
3985
3986                 buf->addr = addr;
3987                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
3988                 buf->bid = bid;
3989                 addr += pbuf->len;
3990                 bid++;
3991                 if (!*head) {
3992                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3993                         *head = buf;
3994                 } else {
3995                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3996                 }
3997         }
3998
3999         return i ? i : -ENOMEM;
4000 }
4001
4002 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4003 {
4004         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4005         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4006         struct io_buffer *head, *list;
4007         int ret = 0;
4008         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4009
4010         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4011
4012         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4013
4014         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4015
4016         ret = io_add_buffers(p, &head);
4017         if (ret >= 0 && !list) {
4018                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4019                 if (ret < 0)
4020                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4021         }
4022         if (ret < 0)
4023                 req_set_fail(req);
4024         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4025         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4026         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4027         return 0;
4028 }
4029
4030 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4031                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4032 {
4033 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4034         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4035                 return -EINVAL;
4036         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4037                 return -EINVAL;
4038
4039         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4040         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4041         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4042
4043         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4044                 struct epoll_event __user *ev;
4045
4046                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4047                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4048                         return -EFAULT;
4049         }
4050
4051         return 0;
4052 #else
4053         return -EOPNOTSUPP;
4054 #endif
4055 }
4056
4057 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4058 {
4059 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4060         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4061         int ret;
4062         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4063
4064         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4065         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4066                 return -EAGAIN;
4067
4068         if (ret < 0)
4069                 req_set_fail(req);
4070         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4071         return 0;
4072 #else
4073         return -EOPNOTSUPP;
4074 #endif
4075 }
4076
4077 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4078 {
4079 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4080         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4081                 return -EINVAL;
4082         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4083                 return -EINVAL;
4084
4085         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4086         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4087         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4088         return 0;
4089 #else
4090         return -EOPNOTSUPP;
4091 #endif
4092 }
4093
4094 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4095 {
4096 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4097         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4098         int ret;
4099
4100         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4101                 return -EAGAIN;
4102
4103         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4104         if (ret < 0)
4105                 req_set_fail(req);
4106         io_req_complete(req, ret);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4114 {
4115         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4116                 return -EINVAL;
4117         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4118                 return -EINVAL;
4119
4120         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4121         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4122         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4123         return 0;
4124 }
4125
4126 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4127 {
4128         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4129         int ret;
4130
4131         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4132                 switch (fa->advice) {
4133                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4134                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4135                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4136                         break;
4137                 default:
4138                         return -EAGAIN;
4139                 }
4140         }
4141
4142         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4143         if (ret < 0)
4144                 req_set_fail(req);
4145         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4150 {
4151         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4152                 return -EINVAL;
4153         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4154                 return -EINVAL;
4155         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4156                 return -EBADF;
4157
4158         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4159         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4160         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4161         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4162         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4163
4164         return 0;
4165 }
4166
4167 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4168 {
4169         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4170         int ret;
4171
4172         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4173                 return -EAGAIN;
4174
4175         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4176                        ctx->buffer);
4177
4178         if (ret < 0)
4179                 req_set_fail(req);
4180         io_req_complete(req, ret);
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4185 {
4186         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4187                 return -EINVAL;
4188         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4189             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4190                 return -EINVAL;
4191         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4192                 return -EBADF;
4193
4194         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4199 {
4200         struct files_struct *files = current->files;
4201         struct io_close *close = &req->close;
4202         struct fdtable *fdt;
4203         struct file *file = NULL;
4204         int ret = -EBADF;
4205
4206         spin_lock(&files->file_lock);
4207         fdt = files_fdtable(files);
4208         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4209                 spin_unlock(&files->file_lock);
4210                 goto err;
4211         }
4212         file = fdt->fd[close->fd];
4213         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4214                 spin_unlock(&files->file_lock);
4215                 file = NULL;
4216                 goto err;
4217         }
4218
4219         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4220         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4221                 spin_unlock(&files->file_lock);
4222                 return -EAGAIN;
4223         }
4224
4225         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4226         spin_unlock(&files->file_lock);
4227         if (ret < 0) {
4228                 if (ret == -ENOENT)
4229                         ret = -EBADF;
4230                 goto err;
4231         }
4232
4233         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4234         ret = filp_close(file, current->files);
4235 err:
4236         if (ret < 0)
4237                 req_set_fail(req);
4238         if (file)
4239                 fput(file);
4240         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4241         return 0;
4242 }
4243
4244 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4245 {
4246         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4247
4248         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4249                 return -EINVAL;
4250         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4251                 return -EINVAL;
4252
4253         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4254         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4255         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4256         return 0;
4257 }
4258
4259 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4260 {
4261         int ret;
4262
4263         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4264         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4265                 return -EAGAIN;
4266
4267         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4268                                 req->sync.flags);
4269         if (ret < 0)
4270                 req_set_fail(req);
4271         io_req_complete(req, ret);
4272         return 0;
4273 }
4274
4275 #if defined(CONFIG_NET)
4276 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4277                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4278 {
4279         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4280
4281         if (async_msg)
4282                 return -EAGAIN;
4283         if (io_alloc_async_data(req)) {
4284                 kfree(kmsg->free_iov);
4285                 return -ENOMEM;
4286         }
4287         async_msg = req->async_data;
4288         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4289         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4290         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4291         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4292         if (!async_msg->free_iov)
4293                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4294
4295         return -EAGAIN;
4296 }
4297
4298 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4299                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4300 {
4301         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4302         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4303         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4304                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4305 }
4306
4307 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4308 {
4309         int ret;
4310
4311         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4312         if (!ret)
4313                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4314         return ret;
4315 }
4316
4317 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4318 {
4319         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4320
4321         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4322                 return -EINVAL;
4323
4324         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4325         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4326         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4327         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4328                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4329
4330 #ifdef CONFIG_COMPAT
4331         if (req->ctx->compat)
4332                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4333 #endif
4334         return 0;
4335 }
4336
4337 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4338 {
4339         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4340         struct socket *sock;
4341         unsigned flags;
4342         int min_ret = 0;
4343         int ret;
4344
4345         sock = sock_from_file(req->file);
4346         if (unlikely(!sock))
4347                 return -ENOTSOCK;
4348
4349         kmsg = req->async_data;
4350         if (!kmsg) {
4351                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4352                 if (ret)
4353                         return ret;
4354                 kmsg = &iomsg;
4355         }
4356
4357         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4358         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4359                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4360         if (flags & MSG_WAITALL)
4361                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4362
4363         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4364         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4365                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4366         if (ret == -ERESTARTSYS)
4367                 ret = -EINTR;
4368
4369         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4370         if (kmsg->free_iov)
4371                 kfree(kmsg->free_iov);
4372         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4373         if (ret < min_ret)
4374                 req_set_fail(req);
4375         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4376         return 0;
4377 }
4378
4379 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4380 {
4381         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4382         struct msghdr msg;
4383         struct iovec iov;
4384         struct socket *sock;
4385         unsigned flags;
4386         int min_ret = 0;
4387         int ret;
4388
4389         sock = sock_from_file(req->file);
4390         if (unlikely(!sock))
4391                 return -ENOTSOCK;
4392
4393         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4394         if (unlikely(ret))
4395                 return ret;
4396
4397         msg.msg_name = NULL;
4398         msg.msg_control = NULL;
4399         msg.msg_controllen = 0;
4400         msg.msg_namelen = 0;
4401
4402         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4403         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4404                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4405         if (flags & MSG_WAITALL)
4406                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4407
4408         msg.msg_flags = flags;
4409         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4410         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4411                 return -EAGAIN;
4412         if (ret == -ERESTARTSYS)
4413                 ret = -EINTR;
4414
4415         if (ret < min_ret)
4416                 req_set_fail(req);
4417         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4422                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4423 {
4424         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4425         struct iovec __user *uiov;
4426         size_t iov_len;
4427         int ret;
4428
4429         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4430                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4431         if (ret)
4432                 return ret;
4433
4434         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4435                 if (iov_len > 1)
4436                         return -EINVAL;
4437                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4438                         return -EFAULT;
4439                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4440                 iomsg->free_iov = NULL;
4441         } else {
4442                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4443                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4444                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4445                                      false);
4446                 if (ret > 0)
4447                         ret = 0;
4448         }
4449
4450         return ret;
4451 }
4452
4453 #ifdef CONFIG_COMPAT
4454 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4455                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4456 {
4457         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4458         struct compat_iovec __user *uiov;
4459         compat_uptr_t ptr;
4460         compat_size_t len;
4461         int ret;
4462
4463         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4464                                   &ptr, &len);
4465         if (ret)
4466                 return ret;
4467
4468         uiov = compat_ptr(ptr);
4469         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4470                 compat_ssize_t clen;
4471
4472                 if (len > 1)
4473                         return -EINVAL;
4474                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4475                         return -EFAULT;
4476                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4477                         return -EFAULT;
4478                 if (clen < 0)
4479                         return -EINVAL;
4480                 sr->len = clen;
4481                 iomsg->free_iov = NULL;
4482         } else {
4483                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4484                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4485                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4486                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4487                 if (ret < 0)
4488                         return ret;
4489         }
4490
4491         return 0;
4492 }
4493 #endif
4494
4495 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4496                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4497 {
4498         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4499
4500 #ifdef CONFIG_COMPAT
4501         if (req->ctx->compat)
4502                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4503 #endif
4504
4505         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4506 }
4507
4508 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4509                                                bool needs_lock)
4510 {
4511         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4512         struct io_buffer *kbuf;
4513
4514         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4515         if (IS_ERR(kbuf))
4516                 return kbuf;
4517
4518         sr->kbuf = kbuf;
4519         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4520         return kbuf;
4521 }
4522
4523 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4524 {
4525         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4526 }
4527
4528 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4529 {
4530         int ret;
4531
4532         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4533         if (!ret)
4534                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4535         return ret;
4536 }
4537
4538 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4539 {
4540         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4541
4542         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4543                 return -EINVAL;
4544
4545         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4546         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4547         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4548         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4549         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4550                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4551
4552 #ifdef CONFIG_COMPAT
4553         if (req->ctx->compat)
4554                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4555 #endif
4556         return 0;
4557 }
4558
4559 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4560 {
4561         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4562         struct socket *sock;
4563         struct io_buffer *kbuf;
4564         unsigned flags;
4565         int min_ret = 0;
4566         int ret, cflags = 0;
4567         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4568
4569         sock = sock_from_file(req->file);
4570         if (unlikely(!sock))
4571                 return -ENOTSOCK;
4572
4573         kmsg = req->async_data;
4574         if (!kmsg) {
4575                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4576                 if (ret)
4577                         return ret;
4578                 kmsg = &iomsg;
4579         }
4580
4581         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4582                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4583                 if (IS_ERR(kbuf))
4584                         return PTR_ERR(kbuf);
4585                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4586                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4587                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4588                                 1, req->sr_msg.len);
4589         }
4590
4591         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4592         if (force_nonblock)
4593                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4594         if (flags & MSG_WAITALL)
4595                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4596
4597         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4598                                         kmsg->uaddr, flags);
4599         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4600                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4601         if (ret == -ERESTARTSYS)
4602                 ret = -EINTR;
4603
4604         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4605                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4606         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4607         if (kmsg->free_iov)
4608                 kfree(kmsg->free_iov);
4609         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4610         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4611                 req_set_fail(req);
4612         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4613         return 0;
4614 }
4615
4616 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4617 {
4618         struct io_buffer *kbuf;
4619         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4620         struct msghdr msg;
4621         void __user *buf = sr->buf;
4622         struct socket *sock;
4623         struct iovec iov;
4624         unsigned flags;
4625         int min_ret = 0;
4626         int ret, cflags = 0;
4627         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4628
4629         sock = sock_from_file(req->file);
4630         if (unlikely(!sock))
4631                 return -ENOTSOCK;
4632
4633         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4634                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4635                 if (IS_ERR(kbuf))
4636                         return PTR_ERR(kbuf);
4637                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4638         }
4639
4640         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4641         if (unlikely(ret))
4642                 goto out_free;
4643
4644         msg.msg_name = NULL;
4645         msg.msg_control = NULL;
4646         msg.msg_controllen = 0;
4647         msg.msg_namelen = 0;
4648         msg.msg_iocb = NULL;
4649         msg.msg_flags = 0;
4650
4651         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4652         if (force_nonblock)
4653                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4654         if (flags & MSG_WAITALL)
4655                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4656
4657         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4658         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4659                 return -EAGAIN;
4660         if (ret == -ERESTARTSYS)
4661                 ret = -EINTR;
4662 out_free:
4663         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4664                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4665         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4666                 req_set_fail(req);
4667         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4668         return 0;
4669 }
4670
4671 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4672 {
4673         struct io_accept *accept = &req->accept;
4674
4675         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4676                 return -EINVAL;
4677         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4678                 return -EINVAL;
4679
4680         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4681         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4682         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4683         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4684         return 0;
4685 }
4686
4687 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4688 {
4689         struct io_accept *accept = &req->accept;
4690         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4691         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4692         int ret;
4693
4694         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4695                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4696
4697         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4698                                         accept->addr_len, accept->flags,
4699                                         accept->nofile);
4700         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4701                 return -EAGAIN;
4702         if (ret < 0) {
4703                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4704                         ret = -EINTR;
4705                 req_set_fail(req);
4706         }
4707         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4712 {
4713         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4714         struct io_connect *conn = &req->connect;
4715
4716         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4717 }
4718
4719 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4720 {
4721         struct io_connect *conn = &req->connect;
4722
4723         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4724                 return -EINVAL;
4725         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4726                 return -EINVAL;
4727
4728         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4729         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4734 {
4735         struct io_async_connect __io, *io;
4736         unsigned file_flags;
4737         int ret;
4738         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4739
4740         if (req->async_data) {
4741                 io = req->async_data;
4742         } else {
4743                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4744                                                 req->connect.addr_len,
4745                                                 &__io.address);
4746                 if (ret)
4747                         goto out;
4748                 io = &__io;
4749         }
4750
4751         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4752
4753         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4754                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4755         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4756                 if (req->async_data)
4757                         return -EAGAIN;
4758                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4759                         ret = -ENOMEM;
4760                         goto out;
4761                 }
4762                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4763                 return -EAGAIN;
4764         }
4765         if (ret == -ERESTARTSYS)
4766                 ret = -EINTR;
4767 out:
4768         if (ret < 0)
4769                 req_set_fail(req);
4770         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4771         return 0;
4772 }
4773 #else /* !CONFIG_NET */
4774 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4775 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4776 {                                                                       \
4777         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4778 }
4779
4780 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4781 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4782 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4783 {                                                                       \
4784         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4785 }                                                                       \
4786
4787 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4788 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4789 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4790 {                                                                       \
4791         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4792 }
4793
4794 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4795 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4796 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4797 IO_NETOP_PREP(accept);
4798 IO_NETOP_FN(send);
4799 IO_NETOP_FN(recv);
4800 #endif /* CONFIG_NET */
4801
4802 struct io_poll_table {
4803         struct poll_table_struct pt;
4804         struct io_kiocb *req;
4805         int nr_entries;
4806         int error;
4807 };
4808
4809 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4810                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4811 {
4812         /* for instances that support it check for an event match first: */
4813         if (mask && !(mask & poll->events))
4814                 return 0;
4815
4816         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4817
4818         list_del_init(&poll->wait.entry);
4819
4820         req->result = mask;
4821         req->io_task_work.func = func;
4822
4823         /*
4824          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4825          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4826          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4827          * have the needed state needed for it anyway.
4828          */
4829         io_req_task_work_add(req);
4830         return 1;
4831 }
4832
4833 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4834         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4835 {
4836         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4837
4838         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
4839                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4840
4841         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4842                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4843
4844                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4845         }
4846
4847         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4848         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4849                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4850                 return true;
4851         }
4852
4853         return false;
4854 }
4855
4856 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4857 {
4858         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4859         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4860                 return req->async_data;
4861         return req->apoll->double_poll;
4862 }
4863
4864 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4865 {
4866         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4867                 return &req->poll;
4868         return &req->apoll->poll;
4869 }
4870
4871 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4872         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4873 {
4874         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4875
4876         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4877
4878         if (poll && poll->head) {
4879                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4880
4881                 spin_lock(&head->lock);
4882                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4883                 if (poll->wait.private)
4884                         req_ref_put(req);
4885                 poll->head = NULL;
4886                 spin_unlock(&head->lock);
4887         }
4888 }
4889
4890 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4891         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4892 {
4893         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4894         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4895         int error;
4896
4897         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4898                 error = -ECANCELED;
4899                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4900         } else {
4901                 error = mangle_poll(mask);
4902         }
4903         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4904                 flags = 0;
4905         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4906                 io_poll_remove_waitqs(req);
4907                 req->poll.done = true;
4908                 flags = 0;
4909         }
4910         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4911                 ctx->cq_extra++;
4912
4913         io_commit_cqring(ctx);
4914         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4915 }
4916
4917 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
4918 {
4919         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4920         struct io_kiocb *nxt;
4921
4922         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4923                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4924         } else {
4925                 bool done;
4926
4927                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4928                 if (done) {
4929                         hash_del(&req->hash_node);
4930                 } else {
4931                         req->result = 0;
4932                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4933                 }
4934                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4935                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4936
4937                 if (done) {
4938                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4939                         if (nxt)
4940                                 io_req_task_submit(nxt);
4941                 }
4942         }
4943 }
4944
4945 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4946                                int sync, void *key)
4947 {
4948         struct io_kiocb *req = wait->private;
4949         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4950         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4951
4952         /* for instances that support it check for an event match first: */
4953         if (mask && !(mask & poll->events))
4954                 return 0;
4955         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4956                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4957
4958         list_del_init(&wait->entry);
4959
4960         if (poll->head) {
4961                 bool done;
4962
4963                 spin_lock(&poll->head->lock);
4964                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4965                 if (!done)
4966                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4967                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4968                 wait->private = NULL;
4969                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4970                 if (!done) {
4971                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4972                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4973                 }
4974         }
4975         req_ref_put(req);
4976         return 1;
4977 }
4978
4979 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4980                               wait_queue_func_t wake_func)
4981 {
4982         poll->head = NULL;
4983         poll->done = false;
4984         poll->canceled = false;
4985 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
4986         /* mask in events that we always want/need */
4987         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
4988         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4989         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4990 }
4991
4992 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4993                             struct wait_queue_head *head,
4994                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4995 {
4996         struct io_kiocb *req = pt->req;
4997
4998         /*
4999          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5000          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5001          * if this happens.
5002          */
5003         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5004                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5005
5006                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5007                 if (*poll_ptr) {
5008                         pt->error = -EINVAL;
5009                         return;
5010                 }
5011                 /*
5012                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5013                  * into one-shot mode.
5014                  */
5015                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5016                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5017                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5018                 if (poll_one->head == head)
5019                         return;
5020                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5021                 if (!poll) {
5022                         pt->error = -ENOMEM;
5023                         return;
5024                 }
5025                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5026                 req_ref_get(req);
5027                 poll->wait.private = req;
5028                 *poll_ptr = poll;
5029         }
5030
5031         pt->nr_entries++;
5032         poll->head = head;
5033
5034         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5035                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5036         else
5037                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5038 }
5039
5040 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5041                                struct poll_table_struct *p)
5042 {
5043         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5044         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5045
5046         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5047 }
5048
5049 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
5050 {
5051         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5052         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5053
5054         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5055
5056         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5057                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5058                 return;
5059         }
5060
5061         hash_del(&req->hash_node);
5062         io_poll_remove_double(req);
5063         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5064
5065         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5066                 io_req_task_submit(req);
5067         else
5068                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5069 }
5070
5071 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5072                         void *key)
5073 {
5074         struct io_kiocb *req = wait->private;
5075         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5076
5077         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5078                                         key_to_poll(key));
5079
5080         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5081 }
5082
5083 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5084 {
5085         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5086         struct hlist_head *list;
5087
5088         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5089         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5090 }
5091
5092 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5093                                       struct io_poll_iocb *poll,
5094                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5095                                       wait_queue_func_t wake_func)
5096         __acquires(&ctx->completion_lock)
5097 {
5098         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5099         bool cancel = false;
5100
5101         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5102         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5103         poll->file = req->file;
5104         poll->wait.private = req;
5105
5106         ipt->pt._key = mask;
5107         ipt->req = req;
5108         ipt->error = 0;
5109         ipt->nr_entries = 0;
5110
5111         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5112         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5113                 ipt->error = -EINVAL;
5114
5115         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5116         if (likely(poll->head)) {
5117                 spin_lock(&poll->head->lock);
5118                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5119                         if (ipt->error)
5120                                 cancel = true;
5121                         ipt->error = 0;
5122                         mask = 0;
5123                 }
5124                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5125                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5126                 else if (cancel)
5127                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5128                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5129                         io_poll_req_insert(req);
5130                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5131         }
5132
5133         return mask;
5134 }
5135
5136 enum {
5137         IO_APOLL_OK,
5138         IO_APOLL_ABORTED,
5139         IO_APOLL_READY
5140 };
5141
5142 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5143 {
5144         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5145         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5146         struct async_poll *apoll;
5147         struct io_poll_table ipt;
5148         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5149         int rw;
5150
5151         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5152                 return IO_APOLL_ABORTED;
5153         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5154                 return IO_APOLL_ABORTED;
5155         if (!def->pollin && !def->pollout)
5156                 return IO_APOLL_ABORTED;
5157
5158         if (def->pollin) {
5159                 rw = READ;
5160                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5161
5162                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5163                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5164                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5165                         mask &= ~POLLIN;
5166         } else {
5167                 rw = WRITE;
5168                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5169         }
5170
5171         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5172         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5173                 return IO_APOLL_ABORTED;
5174
5175         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5176         if (unlikely(!apoll))
5177                 return IO_APOLL_ABORTED;
5178         apoll->double_poll = NULL;
5179         req->apoll = apoll;
5180         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5181         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5182
5183         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5184                                         io_async_wake);
5185         if (ret || ipt.error) {
5186                 io_poll_remove_double(req);
5187                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5188                 if (ret)
5189                         return IO_APOLL_READY;
5190                 return IO_APOLL_ABORTED;
5191         }
5192         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5193         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5194                                 mask, apoll->poll.events);
5195         return IO_APOLL_OK;
5196 }
5197
5198 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5199                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5200         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5201 {
5202         bool do_complete = false;
5203
5204         if (!poll->head)
5205                 return false;
5206         spin_lock(&poll->head->lock);
5207         if (do_cancel)
5208                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5209         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5210                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5211                 do_complete = true;
5212         }
5213         spin_unlock(&poll->head->lock);
5214         hash_del(&req->hash_node);
5215         return do_complete;
5216 }
5217
5218 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5219         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5220 {
5221         bool do_complete;
5222
5223         io_poll_remove_double(req);
5224         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5225
5226         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5227                 /* non-poll requests have submit ref still */
5228                 req_ref_put(req);
5229         }
5230         return do_complete;
5231 }
5232
5233 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5234         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5235 {
5236         bool do_complete;
5237
5238         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5239         if (do_complete) {
5240                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5241                 io_commit_cqring(req->ctx);
5242                 req_set_fail(req);
5243                 io_put_req_deferred(req, 1);
5244         }
5245
5246         return do_complete;
5247 }
5248
5249 /*
5250  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5251  */
5252 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5253                                bool cancel_all)
5254 {
5255         struct hlist_node *tmp;
5256         struct io_kiocb *req;
5257         int posted = 0, i;
5258
5259         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5260         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5261                 struct hlist_head *list;
5262
5263                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5264                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5265                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5266                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5267                 }
5268         }
5269         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5270
5271         if (posted)
5272                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5273
5274         return posted != 0;
5275 }
5276
5277 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5278                                      bool poll_only)
5279         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5280 {
5281         struct hlist_head *list;
5282         struct io_kiocb *req;
5283
5284         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5285         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5286                 if (sqe_addr != req->user_data)
5287                         continue;
5288                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5289                         continue;
5290                 return req;
5291         }
5292         return NULL;
5293 }
5294
5295 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5296                           bool poll_only)
5297         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5298 {
5299         struct io_kiocb *req;
5300
5301         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5302         if (!req)
5303                 return -ENOENT;
5304         if (io_poll_remove_one(req))
5305                 return 0;
5306
5307         return -EALREADY;
5308 }
5309
5310 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5311                                      unsigned int flags)
5312 {
5313         u32 events;
5314
5315         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5316 #ifdef __BIG_ENDIAN
5317         events = swahw32(events);
5318 #endif
5319         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5320                 events |= EPOLLONESHOT;
5321         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5322 }
5323
5324 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5325                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5326 {
5327         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5328         u32 flags;
5329
5330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5331                 return -EINVAL;
5332         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5333                 return -EINVAL;
5334         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5335         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5336                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5337                 return -EINVAL;
5338         /* meaningless without update */
5339         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5340                 return -EINVAL;
5341
5342         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5343         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5344         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5345
5346         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5347         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5348                 return -EINVAL;
5349         if (upd->update_events)
5350                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5351         else if (sqe->poll32_events)
5352                 return -EINVAL;
5353
5354         return 0;
5355 }
5356
5357 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5358                         void *key)
5359 {
5360         struct io_kiocb *req = wait->private;
5361         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5362
5363         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5364 }
5365
5366 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5367                                struct poll_table_struct *p)
5368 {
5369         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5370
5371         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5372 }
5373
5374 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5375 {
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377         u32 flags;
5378
5379         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5380                 return -EINVAL;
5381         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5382                 return -EINVAL;
5383         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5384         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5385                 return -EINVAL;
5386
5387         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5388         return 0;
5389 }
5390
5391 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5392 {
5393         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5395         struct io_poll_table ipt;
5396         __poll_t mask;
5397
5398         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5399
5400         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5401                                         io_poll_wake);
5402
5403         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5404                 ipt.error = 0;
5405                 io_poll_complete(req, mask);
5406         }
5407         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5408
5409         if (mask) {
5410                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5411                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5412                         io_put_req(req);
5413         }
5414         return ipt.error;
5415 }
5416
5417 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5418 {
5419         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5420         struct io_kiocb *preq;
5421         bool completing;
5422         int ret;
5423
5424         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5425         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5426         if (!preq) {
5427                 ret = -ENOENT;
5428                 goto err;
5429         }
5430
5431         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5432                 completing = true;
5433                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5434                 goto err;
5435         }
5436
5437         /*
5438          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5439          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5440          * let completion re-add it.
5441          */
5442         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5443         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5444                 ret = -EALREADY;
5445                 goto err;
5446         }
5447         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5448         ret = 0;
5449 err:
5450         if (ret < 0) {
5451                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5452                 req_set_fail(req);
5453                 io_req_complete(req, ret);
5454                 return 0;
5455         }
5456         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5457         if (req->poll_update.update_events) {
5458                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5459                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5460                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5461         }
5462         if (req->poll_update.update_user_data)
5463                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5464         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5465
5466         /* complete update request, we're done with it */
5467         io_req_complete(req, ret);
5468
5469         if (!completing) {
5470                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5471                 if (ret < 0) {
5472                         req_set_fail(preq);
5473                         io_req_complete(preq, ret);
5474                 }
5475         }
5476         return 0;
5477 }
5478
5479 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5480 {
5481         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5482                                                 struct io_timeout_data, timer);
5483         struct io_kiocb *req = data->req;
5484         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5485         unsigned long flags;
5486
5487         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5488         list_del_init(&req->timeout.list);
5489         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5490                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5491
5492         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5493         io_commit_cqring(ctx);
5494         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5495
5496         io_cqring_ev_posted(ctx);
5497         req_set_fail(req);
5498         io_put_req(req);
5499         return HRTIMER_NORESTART;
5500 }
5501
5502 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5503                                            __u64 user_data)
5504         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5505 {
5506         struct io_timeout_data *io;
5507         struct io_kiocb *req;
5508         bool found = false;
5509
5510         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5511                 found = user_data == req->user_data;
5512                 if (found)
5513                         break;
5514         }
5515         if (!found)
5516                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5517
5518         io = req->async_data;
5519         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5520                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5521         list_del_init(&req->timeout.list);
5522         return req;
5523 }
5524
5525 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5526         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5527 {
5528         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5529
5530         if (IS_ERR(req))
5531                 return PTR_ERR(req);
5532
5533         req_set_fail(req);
5534         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5535         io_put_req_deferred(req, 1);
5536         return 0;
5537 }
5538
5539 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5540                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5541         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5542 {
5543         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5544         struct io_timeout_data *data;
5545
5546         if (IS_ERR(req))
5547                 return PTR_ERR(req);
5548
5549         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5550         data = req->async_data;
5551         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5552         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5553         data->timer.function = io_timeout_fn;
5554         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5559                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5560 {
5561         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5562
5563         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5564                 return -EINVAL;
5565         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5566                 return -EINVAL;
5567         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5568                 return -EINVAL;
5569
5570         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5571         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5572         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5573                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5574                         return -EINVAL;
5575                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5576                         return -EFAULT;
5577         } else if (tr->flags) {
5578                 /* timeout removal doesn't support flags */
5579                 return -EINVAL;
5580         }
5581
5582         return 0;
5583 }
5584
5585 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5586 {
5587         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5588                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5589 }
5590
5591 /*
5592  * Remove or update an existing timeout command
5593  */
5594 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5595 {
5596         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5597         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5598         int ret;
5599
5600         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5601         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5602                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5603         else
5604                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5605                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5606
5607         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5608         io_commit_cqring(ctx);
5609         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5610         io_cqring_ev_posted(ctx);
5611         if (ret < 0)
5612                 req_set_fail(req);
5613         io_put_req(req);
5614         return 0;
5615 }
5616
5617 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5618                            bool is_timeout_link)
5619 {
5620         struct io_timeout_data *data;
5621         unsigned flags;
5622         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5623
5624         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5625                 return -EINVAL;
5626         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5627                 return -EINVAL;
5628         if (off && is_timeout_link)
5629                 return -EINVAL;
5630         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5631         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5632                 return -EINVAL;
5633
5634         req->timeout.off = off;
5635         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5636                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5637
5638         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5639                 return -ENOMEM;
5640
5641         data = req->async_data;
5642         data->req = req;
5643
5644         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5645                 return -EFAULT;
5646
5647         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5648         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5649         if (is_timeout_link)
5650                 io_req_track_inflight(req);
5651         return 0;
5652 }
5653
5654 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5655 {
5656         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5657         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5658         struct list_head *entry;
5659         u32 tail, off = req->timeout.off;
5660
5661         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5662
5663         /*
5664          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5665          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5666          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5667          */
5668         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5669                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5670                 goto add;
5671         }
5672
5673         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5674         req->timeout.target_seq = tail + off;
5675
5676         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5677          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5678          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5679          */
5680         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5681
5682         /*
5683          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5684          * the one we need first.
5685          */
5686         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5687                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5688                                                   timeout.list);
5689
5690                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5691                         continue;
5692                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5693                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5694                         break;
5695         }
5696 add:
5697         list_add(&req->timeout.list, entry);
5698         data->timer.function = io_timeout_fn;
5699         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5700         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5701         return 0;
5702 }
5703
5704 struct io_cancel_data {
5705         struct io_ring_ctx *ctx;
5706         u64 user_data;
5707 };
5708
5709 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5710 {
5711         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5712         struct io_cancel_data *cd = data;
5713
5714         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5715 }
5716
5717 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5718                                struct io_ring_ctx *ctx)
5719 {
5720         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5721         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5722         int ret = 0;
5723
5724         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5725                 return -ENOENT;
5726
5727         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5728         switch (cancel_ret) {
5729         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5730                 ret = 0;
5731                 break;
5732         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5733                 ret = -EALREADY;
5734                 break;
5735         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5736                 ret = -ENOENT;
5737                 break;
5738         }
5739
5740         return ret;
5741 }
5742
5743 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5744                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5745                                      int success_ret)
5746 {
5747         unsigned long flags;
5748         int ret;
5749
5750         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5751         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5752         if (ret != -ENOENT)
5753                 goto done;
5754         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5755         if (ret != -ENOENT)
5756                 goto done;
5757         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5758 done:
5759         if (!ret)
5760                 ret = success_ret;
5761         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5762         io_commit_cqring(ctx);
5763         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5764         io_cqring_ev_posted(ctx);
5765
5766         if (ret < 0)
5767                 req_set_fail(req);
5768 }
5769
5770 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5771                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5772 {
5773         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5774                 return -EINVAL;
5775         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5776                 return -EINVAL;
5777         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5778                 return -EINVAL;
5779
5780         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5781         return 0;
5782 }
5783
5784 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5785 {
5786         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5787         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5788         struct io_tctx_node *node;
5789         int ret;
5790
5791         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5792         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5793         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5794         if (ret != -ENOENT)
5795                 goto done;
5796         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5797         if (ret != -ENOENT)
5798                 goto done;
5799         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5800         if (ret != -ENOENT)
5801                 goto done;
5802         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5803
5804         /* slow path, try all io-wq's */
5805         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5806         ret = -ENOENT;
5807         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5808                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5809
5810                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5811                 if (ret != -ENOENT)
5812                         break;
5813         }
5814         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5815
5816         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5817 done:
5818         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5819         io_commit_cqring(ctx);
5820         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5821         io_cqring_ev_posted(ctx);
5822
5823         if (ret < 0)
5824                 req_set_fail(req);
5825         io_put_req(req);
5826         return 0;
5827 }
5828
5829 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5830                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5831 {
5832         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5833                 return -EINVAL;
5834         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5835                 return -EINVAL;
5836
5837         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5838         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5839         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5840                 return -EINVAL;
5841         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5842         return 0;
5843 }
5844
5845 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5846 {
5847         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5848         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5849         int ret;
5850
5851         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5852                 return -EAGAIN;
5853
5854         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5855         up.data = req->rsrc_update.arg;
5856         up.nr = 0;
5857         up.tags = 0;
5858         up.resv = 0;
5859
5860         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5861         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5862                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5863         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5864
5865         if (ret < 0)
5866                 req_set_fail(req);
5867         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5868         return 0;
5869 }
5870
5871 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5872 {
5873         switch (req->opcode) {
5874         case IORING_OP_NOP:
5875                 return 0;
5876         case IORING_OP_READV:
5877         case IORING_OP_READ_FIXED:
5878         case IORING_OP_READ:
5879                 return io_read_prep(req, sqe);
5880         case IORING_OP_WRITEV:
5881         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5882         case IORING_OP_WRITE:
5883                 return io_write_prep(req, sqe);
5884         case IORING_OP_POLL_ADD:
5885                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5886         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5887                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5888         case IORING_OP_FSYNC:
5889                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5890         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5891                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5892         case IORING_OP_SENDMSG:
5893         case IORING_OP_SEND:
5894                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5895         case IORING_OP_RECVMSG:
5896         case IORING_OP_RECV:
5897                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_CONNECT:
5899                 return io_connect_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_TIMEOUT:
5901                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5902         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5903                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5905                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5907                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5908         case IORING_OP_ACCEPT:
5909                 return io_accept_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_FALLOCATE:
5911                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_OPENAT:
5913                 return io_openat_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_CLOSE:
5915                 return io_close_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5917                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_STATX:
5919                 return io_statx_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_FADVISE:
5921                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_MADVISE:
5923                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_OPENAT2:
5925                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5927                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_SPLICE:
5929                 return io_splice_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5931                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5933                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_TEE:
5935                 return io_tee_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5937                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_RENAMEAT:
5939                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_UNLINKAT:
5941                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5942         }
5943
5944         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5945                         req->opcode);
5946         return -EINVAL;
5947 }
5948
5949 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5950 {
5951         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5952                 return 0;
5953         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5954                 return -EFAULT;
5955         if (io_alloc_async_data(req))
5956                 return -EAGAIN;
5957
5958         switch (req->opcode) {
5959         case IORING_OP_READV:
5960                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5961         case IORING_OP_WRITEV:
5962                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5963         case IORING_OP_SENDMSG:
5964                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5965         case IORING_OP_RECVMSG:
5966                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5967         case IORING_OP_CONNECT:
5968                 return io_connect_prep_async(req);
5969         }
5970         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5971                     req->opcode);
5972         return -EFAULT;
5973 }
5974
5975 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5976 {
5977         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
5978
5979         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
5980         io_for_each_link(req, req)
5981                 seq--;
5982         return seq;
5983 }
5984
5985 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
5986 {
5987         struct io_kiocb *pos;
5988         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5989         struct io_defer_entry *de;
5990         int ret;
5991         u32 seq;
5992
5993         /*
5994          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
5995          * head request and the next request/link after the current link.
5996          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
5997          * maintained for every request of our link.
5998          */
5999         if (ctx->drain_next) {
6000                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6001                 ctx->drain_next = false;
6002         }
6003         /* not interested in head, start from the first linked */
6004         io_for_each_link(pos, req->link) {
6005                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6006                         ctx->drain_next = true;
6007                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6008                         break;
6009                 }
6010         }
6011
6012         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6013         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6014                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6015                 ctx->drain_active = false;
6016                 return false;
6017         }
6018
6019         seq = io_get_sequence(req);
6020         /* Still a chance to pass the sequence check */
6021         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6022                 return false;
6023
6024         ret = io_req_prep_async(req);
6025         if (ret)
6026                 goto fail;
6027         io_prep_async_link(req);
6028         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6029         if (!de) {
6030                 ret = -ENOMEM;
6031 fail:
6032                 io_req_complete_failed(req, ret);
6033                 return true;
6034         }
6035
6036         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6037         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6038                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6039                 kfree(de);
6040                 io_queue_async_work(req);
6041                 return true;
6042         }
6043
6044         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6045         de->req = req;
6046         de->seq = seq;
6047         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6048         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6049         return true;
6050 }
6051
6052 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6053 {
6054         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6055                 switch (req->opcode) {
6056                 case IORING_OP_READV:
6057                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6058                 case IORING_OP_READ:
6059                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6060                         break;
6061                 case IORING_OP_RECVMSG:
6062                 case IORING_OP_RECV:
6063                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6064                         break;
6065                 }
6066         }
6067
6068         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6069                 switch (req->opcode) {
6070                 case IORING_OP_READV:
6071                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6072                 case IORING_OP_READ:
6073                 case IORING_OP_WRITEV:
6074                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6075                 case IORING_OP_WRITE: {
6076                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6077
6078                         kfree(io->free_iovec);
6079                         break;
6080                         }
6081                 case IORING_OP_RECVMSG:
6082                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6083                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6084
6085                         kfree(io->free_iov);
6086                         break;
6087                         }
6088                 case IORING_OP_SPLICE:
6089                 case IORING_OP_TEE:
6090                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6091                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6092                         break;
6093                 case IORING_OP_OPENAT:
6094                 case IORING_OP_OPENAT2:
6095                         if (req->open.filename)
6096                                 putname(req->open.filename);
6097                         break;
6098                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6099                         putname(req->rename.oldpath);
6100                         putname(req->rename.newpath);
6101                         break;
6102                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6103                         putname(req->unlink.filename);
6104                         break;
6105                 }
6106         }
6107         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6108                 kfree(req->apoll->double_poll);
6109                 kfree(req->apoll);
6110                 req->apoll = NULL;
6111         }
6112         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6113                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6114
6115                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6116         }
6117         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6118                 put_cred(req->creds);
6119
6120         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6121 }
6122
6123 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6124 {
6125         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6126         const struct cred *creds = NULL;
6127         int ret;
6128
6129         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6130                 creds = override_creds(req->creds);
6131
6132         switch (req->opcode) {
6133         case IORING_OP_NOP:
6134                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6135                 break;
6136         case IORING_OP_READV:
6137         case IORING_OP_READ_FIXED:
6138         case IORING_OP_READ:
6139                 ret = io_read(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         case IORING_OP_WRITEV:
6142         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6143         case IORING_OP_WRITE:
6144                 ret = io_write(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_FSYNC:
6147                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_POLL_ADD:
6150                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6153                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6156                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_SENDMSG:
6159                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_SEND:
6162                 ret = io_send(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_RECVMSG:
6165                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_RECV:
6168                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_TIMEOUT:
6171                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6174                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_ACCEPT:
6177                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_CONNECT:
6180                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6183                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_FALLOCATE:
6186                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_OPENAT:
6189                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_CLOSE:
6192                 ret = io_close(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6195                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_STATX:
6198                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_FADVISE:
6201                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_MADVISE:
6204                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_OPENAT2:
6207                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6210                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         case IORING_OP_SPLICE:
6213                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6214                 break;
6215         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6216                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6217                 break;
6218         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6219                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6220                 break;
6221         case IORING_OP_TEE:
6222                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6223                 break;
6224         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6225                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6226                 break;
6227         case IORING_OP_RENAMEAT:
6228                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6229                 break;
6230         case IORING_OP_UNLINKAT:
6231                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6232                 break;
6233         default:
6234                 ret = -EINVAL;
6235                 break;
6236         }
6237
6238         if (creds)
6239                 revert_creds(creds);
6240         if (ret)
6241                 return ret;
6242         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6243         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6244                 io_iopoll_req_issued(req);
6245
6246         return 0;
6247 }
6248
6249 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6250 {
6251         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6252         struct io_kiocb *timeout;
6253         int ret = 0;
6254
6255         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6256         if (timeout)
6257                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6258
6259         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6260                 ret = -ECANCELED;
6261
6262         if (!ret) {
6263                 do {
6264                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6265                         /*
6266                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6267                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6268                          * wait for request slots on the block side.
6269                          */
6270                         if (ret != -EAGAIN)
6271                                 break;
6272                         cond_resched();
6273                 } while (1);
6274         }
6275
6276         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6277         if (ret) {
6278                 /* io-wq is going to take one down */
6279                 req_ref_get(req);
6280                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6281         }
6282 }
6283
6284 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6285 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6286 #ifdef CONFIG_64BIT
6287 #define FFS_ISREG               0x4UL
6288 #else
6289 #define FFS_ISREG               0x0UL
6290 #endif
6291 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6292
6293 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6294                                                       unsigned i)
6295 {
6296         struct io_fixed_file *table_l2;
6297
6298         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6299         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6300 }
6301
6302 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6303                                               int index)
6304 {
6305         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6306
6307         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6308 }
6309
6310 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6311 {
6312         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6313
6314         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6315                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6316         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6317                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6318         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6319                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6320         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6321 }
6322
6323 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6324                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6325 {
6326         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6327         struct file *file;
6328
6329         if (fixed) {
6330                 unsigned long file_ptr;
6331
6332                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6333                         return NULL;
6334                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6335                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6336                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6337                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6338                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6339                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6340                 io_req_set_rsrc_node(req);
6341         } else {
6342                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6343                 file = __io_file_get(state, fd);
6344
6345                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6346                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6347                         io_req_track_inflight(req);
6348         }
6349
6350         return file;
6351 }
6352
6353 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6354 {
6355         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6356                                                 struct io_timeout_data, timer);
6357         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6358         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6359         unsigned long flags;
6360
6361         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6362         prev = req->timeout.head;
6363         req->timeout.head = NULL;
6364
6365         /*
6366          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6367          * race with the completion of the linked work.
6368          */
6369         if (prev) {
6370                 io_remove_next_linked(prev);
6371                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6372                         prev = NULL;
6373         }
6374         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6375
6376         if (prev) {
6377                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6378                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6379                 io_put_req_deferred(req, 1);
6380         } else {
6381                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6382         }
6383         return HRTIMER_NORESTART;
6384 }
6385
6386 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6387 {
6388         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6389
6390         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6391         /*
6392          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6393          * before we got a chance to setup the timer
6394          */
6395         if (req->timeout.head) {
6396                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6397
6398                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6399                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6400                                 data->mode);
6401         }
6402         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6403         /* drop submission reference */
6404         io_put_req(req);
6405 }
6406
6407 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6408 {
6409         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6410
6411         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6412             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6413                 return NULL;
6414
6415         nxt->timeout.head = req;
6416         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6417         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6418         return nxt;
6419 }
6420
6421 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6422 {
6423         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6424         int ret;
6425
6426 issue_sqe:
6427         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6428
6429         /*
6430          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6431          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6432          */
6433         if (likely(!ret)) {
6434                 /* drop submission reference */
6435                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6436                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6437                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6438
6439                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6440                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6441                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6442                 } else {
6443                         io_put_req(req);
6444                 }
6445         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6446                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6447                 case IO_APOLL_READY:
6448                         goto issue_sqe;
6449                 case IO_APOLL_ABORTED:
6450                         /*
6451                          * Queued up for async execution, worker will release
6452                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6453                          */
6454                         io_queue_async_work(req);
6455                         break;
6456                 }
6457         } else {
6458                 io_req_complete_failed(req, ret);
6459         }
6460         if (linked_timeout)
6461                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6462 }
6463
6464 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6465 {
6466         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6467                 return;
6468
6469         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6470                 __io_queue_sqe(req);
6471         } else {
6472                 int ret = io_req_prep_async(req);
6473
6474                 if (unlikely(ret))
6475                         io_req_complete_failed(req, ret);
6476                 else
6477                         io_queue_async_work(req);
6478         }
6479 }
6480
6481 /*
6482  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6483  *
6484  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6485  */
6486 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6487                                         struct io_kiocb *req,
6488                                         unsigned int sqe_flags)
6489 {
6490         if (likely(!ctx->restricted))
6491                 return true;
6492
6493         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6494                 return false;
6495
6496         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6497             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6498                 return false;
6499
6500         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6501                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6502                 return false;
6503
6504         return true;
6505 }
6506
6507 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6508                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6509 {
6510         struct io_submit_state *state;
6511         unsigned int sqe_flags;
6512         int personality, ret = 0;
6513
6514         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6515         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6516         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6517         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6518         req->file = NULL;
6519         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6520         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6521         atomic_set(&req->refs, 2);
6522         req->task = current;
6523
6524         /* enforce forwards compatibility on users */
6525         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6526                 return -EINVAL;
6527         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6528                 return -EINVAL;
6529         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6530                 return -EACCES;
6531
6532         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6533             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6534                 return -EOPNOTSUPP;
6535         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6536                 ctx->drain_active = true;
6537
6538         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6539         if (personality) {
6540                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6541                 if (!req->creds)
6542                         return -EINVAL;
6543                 get_cred(req->creds);
6544                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6545         }
6546         state = &ctx->submit_state;
6547
6548         /*
6549          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6550          * is potentially a read/write to block based storage.
6551          */
6552         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6553             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6554                 blk_start_plug(&state->plug);
6555                 state->plug_started = true;
6556         }
6557
6558         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6559                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6560
6561                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6562                 if (unlikely(!req->file))
6563                         ret = -EBADF;
6564         }
6565
6566         state->ios_left--;
6567         return ret;
6568 }
6569
6570 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6571                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6572 {
6573         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6574         int ret;
6575
6576         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6577         if (unlikely(ret)) {
6578 fail_req:
6579                 if (link->head) {
6580                         /* fail even hard links since we don't submit */
6581                         req_set_fail(link->head);
6582                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6583                         link->head = NULL;
6584                 }
6585                 io_req_complete_failed(req, ret);
6586                 return ret;
6587         }
6588
6589         ret = io_req_prep(req, sqe);
6590         if (unlikely(ret))
6591                 goto fail_req;
6592
6593         /* don't need @sqe from now on */
6594         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6595                                   req->flags, true,
6596                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6597
6598         /*
6599          * If we already have a head request, queue this one for async
6600          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6601          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6602          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6603          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6604          */
6605         if (link->head) {
6606                 struct io_kiocb *head = link->head;
6607
6608                 ret = io_req_prep_async(req);
6609                 if (unlikely(ret))
6610                         goto fail_req;
6611                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6612                 link->last->link = req;
6613                 link->last = req;
6614
6615                 /* last request of a link, enqueue the link */
6616                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6617                         link->head = NULL;
6618                         io_queue_sqe(head);
6619                 }
6620         } else {
6621                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6622                         link->head = req;
6623                         link->last = req;
6624                 } else {
6625                         io_queue_sqe(req);
6626                 }
6627         }
6628
6629         return 0;
6630 }
6631
6632 /*
6633  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6634  */
6635 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6636                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6637 {
6638         if (state->link.head)
6639                 io_queue_sqe(state->link.head);
6640         if (state->comp.nr)
6641                 io_submit_flush_completions(ctx);
6642         if (state->plug_started)
6643                 blk_finish_plug(&state->plug);
6644         io_state_file_put(state);
6645 }
6646
6647 /*
6648  * Start submission side cache.
6649  */
6650 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6651                                   unsigned int max_ios)
6652 {
6653         state->plug_started = false;
6654         state->ios_left = max_ios;
6655         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6656         state->link.head = NULL;
6657 }
6658
6659 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6660 {
6661         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6662
6663         /*
6664          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6665          * since once we write the new head, the application could
6666          * write new data to them.
6667          */
6668         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6669 }
6670
6671 /*
6672  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6673  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6674  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6675  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6676  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6677  * prevent a re-load down the line.
6678  */
6679 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6680 {
6681         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6682         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6683
6684         /*
6685          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6686          *
6687          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6688          *    head updates.
6689          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6690          *    though the application is the one updating it.
6691          */
6692         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6693         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6694                 return &ctx->sq_sqes[head];
6695
6696         /* drop invalid entries */
6697         ctx->cq_extra--;
6698         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6699                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6700         return NULL;
6701 }
6702
6703 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6704 {
6705         struct io_uring_task *tctx;
6706         int submitted = 0;
6707
6708         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6709         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6710         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6711                 return -EAGAIN;
6712
6713         tctx = current->io_uring;
6714         tctx->cached_refs -= nr;
6715         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6716                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6717
6718                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6719                 refcount_add(refill, &current->usage);
6720                 tctx->cached_refs += refill;
6721         }
6722         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6723
6724         while (submitted < nr) {
6725                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6726                 struct io_kiocb *req;
6727
6728                 req = io_alloc_req(ctx);
6729                 if (unlikely(!req)) {
6730                         if (!submitted)
6731                                 submitted = -EAGAIN;
6732                         break;
6733                 }
6734                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6735                 if (unlikely(!sqe)) {
6736                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6737                         break;
6738                 }
6739                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6740                 submitted++;
6741                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6742                         break;
6743         }
6744
6745         if (unlikely(submitted != nr)) {
6746                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6747                 int unused = nr - ref_used;
6748
6749                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6750                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6751         }
6752
6753         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6754          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6755         io_commit_sqring(ctx);
6756
6757         return submitted;
6758 }
6759
6760 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6761 {
6762         return READ_ONCE(sqd->state);
6763 }
6764
6765 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6766 {
6767         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6768         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6769         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6770         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6771 }
6772
6773 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6774 {
6775         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6776         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6777         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6778 }
6779
6780 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6781 {
6782         unsigned int to_submit;
6783         int ret = 0;
6784
6785         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6786         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6787         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6788                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6789
6790         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6791                 unsigned nr_events = 0;
6792                 const struct cred *creds = NULL;
6793
6794                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6795                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6796
6797                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6798                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6799                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6800
6801                 /*
6802                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6803                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6804                  */
6805                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6806                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6807                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6808                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6809
6810                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6811                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6812                 if (creds)
6813                         revert_creds(creds);
6814         }
6815
6816         return ret;
6817 }
6818
6819 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6820 {
6821         struct io_ring_ctx *ctx;
6822         unsigned sq_thread_idle = 0;
6823
6824         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6825                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6826         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6827 }
6828
6829 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6830 {
6831         bool did_sig = false;
6832         struct ksignal ksig;
6833
6834         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6835             signal_pending(current)) {
6836                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6837                 if (signal_pending(current))
6838                         did_sig = get_signal(&ksig);
6839                 cond_resched();
6840                 mutex_lock(&sqd->lock);
6841         }
6842         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6843 }
6844
6845 static int io_sq_thread(void *data)
6846 {
6847         struct io_sq_data *sqd = data;
6848         struct io_ring_ctx *ctx;
6849         unsigned long timeout = 0;
6850         char buf[TASK_COMM_LEN];
6851         DEFINE_WAIT(wait);
6852
6853         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6854         set_task_comm(current, buf);
6855
6856         if (sqd->sq_cpu != -1)
6857                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6858         else
6859                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6860         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6861
6862         mutex_lock(&sqd->lock);
6863         while (1) {
6864                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
6865
6866                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6867                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6868                                 break;
6869                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6870                 }
6871
6872                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6873                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6874                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6875
6876                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6877                                 sqt_spin = true;
6878                 }
6879                 if (io_run_task_work())
6880                         sqt_spin = true;
6881
6882                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6883                         cond_resched();
6884                         if (sqt_spin)
6885                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6886                         continue;
6887                 }
6888
6889                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6890                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
6891                         bool needs_sched = true;
6892
6893                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6894                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6895
6896                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6897                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6898                                         needs_sched = false;
6899                                         break;
6900                                 }
6901                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6902                                         needs_sched = false;
6903                                         break;
6904                                 }
6905                         }
6906
6907                         if (needs_sched) {
6908                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6909                                 schedule();
6910                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6911                         }
6912                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6913                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6914                 }
6915
6916                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6917                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6918         }
6919
6920         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6921         sqd->thread = NULL;
6922         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6923                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6924         io_run_task_work();
6925         mutex_unlock(&sqd->lock);
6926
6927         complete(&sqd->exited);
6928         do_exit(0);
6929 }
6930
6931 struct io_wait_queue {
6932         struct wait_queue_entry wq;
6933         struct io_ring_ctx *ctx;
6934         unsigned to_wait;
6935         unsigned nr_timeouts;
6936 };
6937
6938 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6939 {
6940         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6941
6942         /*
6943          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6944          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6945          * regardless of event count.
6946          */
6947         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6948                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6949 }
6950
6951 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6952                             int wake_flags, void *key)
6953 {
6954         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6955                                                         wq);
6956
6957         /*
6958          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6959          * the task, and the next invocation will do it.
6960          */
6961         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6962                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6963         return -1;
6964 }
6965
6966 static int io_run_task_work_sig(void)
6967 {
6968         if (io_run_task_work())
6969                 return 1;
6970         if (!signal_pending(current))
6971                 return 0;
6972         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6973                 return -ERESTARTSYS;
6974         return -EINTR;
6975 }
6976
6977 /* when returns >0, the caller should retry */
6978 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6979                                           struct io_wait_queue *iowq,
6980                                           signed long *timeout)
6981 {
6982         int ret;
6983
6984         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6985         ret = io_run_task_work_sig();
6986         if (ret || io_should_wake(iowq))
6987                 return ret;
6988         /* let the caller flush overflows, retry */
6989         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
6990                 return 1;
6991
6992         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6993         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6994 }
6995
6996 /*
6997  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6998  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6999  */
7000 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7001                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7002                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7003 {
7004         struct io_wait_queue iowq = {
7005                 .wq = {
7006                         .private        = current,
7007                         .func           = io_wake_function,
7008                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7009                 },
7010                 .ctx            = ctx,
7011                 .to_wait        = min_events,
7012         };
7013         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7014         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7015         int ret;
7016
7017         do {
7018                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7019                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7020                         return 0;
7021                 if (!io_run_task_work())
7022                         break;
7023         } while (1);
7024
7025         if (sig) {
7026 #ifdef CONFIG_COMPAT
7027                 if (in_compat_syscall())
7028                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7029                                                       sigsz);
7030                 else
7031 #endif
7032                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7033
7034                 if (ret)
7035                         return ret;
7036         }
7037
7038         if (uts) {
7039                 struct timespec64 ts;
7040
7041                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7042                         return -EFAULT;
7043                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7044         }
7045
7046         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7047         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7048         do {
7049                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7050                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7051                         ret = -EBUSY;
7052                         break;
7053                 }
7054                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7055                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7056                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7057                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7058                 cond_resched();
7059         } while (ret > 0);
7060
7061         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7062
7063         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7064 }
7065
7066 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7067 {
7068         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7069
7070         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7071                 kfree(table[i]);
7072         kfree(table);
7073 }
7074
7075 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7076 {
7077         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7078         size_t init_size = size;
7079         void **table;
7080
7081         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7082         if (!table)
7083                 return NULL;
7084
7085         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7086                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7087
7088                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7089                 if (!table[i]) {
7090                         io_free_page_table(table, init_size);
7091                         return NULL;
7092                 }
7093                 size -= this_size;
7094         }
7095         return table;
7096 }
7097
7098 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7099 {
7100         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7101 }
7102
7103 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7104 {
7105         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7106 }
7107
7108 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7109 {
7110         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7111         kfree(ref_node);
7112 }
7113
7114 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7115                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7116 {
7117         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7118         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7119
7120         if (data_to_kill) {
7121                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7122
7123                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7124                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7125                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7126                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7127
7128                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7129                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7130                 ctx->rsrc_node = NULL;
7131         }
7132
7133         if (!ctx->rsrc_node) {
7134                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7135                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7136         }
7137 }
7138
7139 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7140 {
7141         if (ctx->rsrc_backup_node)
7142                 return 0;
7143         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7144         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7145 }
7146
7147 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7148 {
7149         int ret;
7150
7151         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7152         if (data->quiesce)
7153                 return -ENXIO;
7154
7155         data->quiesce = true;
7156         do {
7157                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7158                 if (ret)
7159                         break;
7160                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7161
7162                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7163                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7164                         break;
7165                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7166                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7167                 if (!ret)
7168                         break;
7169
7170                 atomic_inc(&data->refs);
7171                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7172                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7173                 reinit_completion(&data->done);
7174
7175                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7176                 ret = io_run_task_work_sig();
7177                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7178         } while (ret >= 0);
7179         data->quiesce = false;
7180
7181         return ret;
7182 }
7183
7184 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7185 {
7186         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7187         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7188
7189         return &data->tags[table_idx][off];
7190 }
7191
7192 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7193 {
7194         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7195
7196         if (data->tags)
7197                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7198         kfree(data);
7199 }
7200
7201 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7202                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7203                               struct io_rsrc_data **pdata)
7204 {
7205         struct io_rsrc_data *data;
7206         int ret = -ENOMEM;
7207         unsigned i;
7208
7209         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7210         if (!data)
7211                 return -ENOMEM;
7212         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7213         if (!data->tags) {
7214                 kfree(data);
7215                 return -ENOMEM;
7216         }
7217
7218         data->nr = nr;
7219         data->ctx = ctx;
7220         data->do_put = do_put;
7221         if (utags) {
7222                 ret = -EFAULT;
7223                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7224                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7225
7226                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7227                                            sizeof(*tag_slot)))
7228                                 goto fail;
7229                 }
7230         }
7231
7232         atomic_set(&data->refs, 1);
7233         init_completion(&data->done);
7234         *pdata = data;
7235         return 0;
7236 fail:
7237         io_rsrc_data_free(data);
7238         return ret;
7239 }
7240
7241 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7242 {
7243         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7244
7245         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7246         return !!table->files;
7247 }
7248
7249 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7250 {
7251         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7252
7253         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7254         table->files = NULL;
7255 }
7256
7257 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7258 {
7259 #if defined(CONFIG_UNIX)
7260         if (ctx->ring_sock) {
7261                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7262                 struct sk_buff *skb;
7263
7264                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7265                         kfree_skb(skb);
7266         }
7267 #else
7268         int i;
7269
7270         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7271                 struct file *file;
7272
7273                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7274                 if (file)
7275                         fput(file);
7276         }
7277 #endif
7278         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7279         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7280         ctx->file_data = NULL;
7281         ctx->nr_user_files = 0;
7282 }
7283
7284 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7285 {
7286         int ret;
7287
7288         if (!ctx->file_data)
7289                 return -ENXIO;
7290         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7291         if (!ret)
7292                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7293         return ret;
7294 }
7295
7296 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7297         __releases(&sqd->lock)
7298 {
7299         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7300
7301         /*
7302          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7303          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7304          */
7305         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7306         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7307                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7308         mutex_unlock(&sqd->lock);
7309 }
7310
7311 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7312         __acquires(&sqd->lock)
7313 {
7314         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7315
7316         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7317         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7318         mutex_lock(&sqd->lock);
7319         if (sqd->thread)
7320                 wake_up_process(sqd->thread);
7321 }
7322
7323 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7324 {
7325         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7326         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7327
7328         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7329         mutex_lock(&sqd->lock);
7330         if (sqd->thread)
7331                 wake_up_process(sqd->thread);
7332         mutex_unlock(&sqd->lock);
7333         wait_for_completion(&sqd->exited);
7334 }
7335
7336 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7337 {
7338         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7339                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7340
7341                 io_sq_thread_stop(sqd);
7342                 kfree(sqd);
7343         }
7344 }
7345
7346 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7347 {
7348         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7349
7350         if (sqd) {
7351                 io_sq_thread_park(sqd);
7352                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7353                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7354                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7355
7356                 io_put_sq_data(sqd);
7357                 ctx->sq_data = NULL;
7358         }
7359 }
7360
7361 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7362 {
7363         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7364         struct io_sq_data *sqd;
7365         struct fd f;
7366
7367         f = fdget(p->wq_fd);
7368         if (!f.file)
7369                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7370         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7371                 fdput(f);
7372                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7373         }
7374
7375         ctx_attach = f.file->private_data;
7376         sqd = ctx_attach->sq_data;
7377         if (!sqd) {
7378                 fdput(f);
7379                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7380         }
7381         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7382                 fdput(f);
7383                 return ERR_PTR(-EPERM);
7384         }
7385
7386         refcount_inc(&sqd->refs);
7387         fdput(f);
7388         return sqd;
7389 }
7390
7391 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7392                                          bool *attached)
7393 {
7394         struct io_sq_data *sqd;
7395
7396         *attached = false;
7397         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7398                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7399                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7400                         *attached = true;
7401                         return sqd;
7402                 }
7403                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7404                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7405                         return sqd;
7406         }
7407
7408         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7409         if (!sqd)
7410                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7411
7412         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7413         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7414         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7415         mutex_init(&sqd->lock);
7416         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7417         init_completion(&sqd->exited);
7418         return sqd;
7419 }
7420
7421 #if defined(CONFIG_UNIX)
7422 /*
7423  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7424  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7425  * loops in the file referencing.
7426  */
7427 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7428 {
7429         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7430         struct scm_fp_list *fpl;
7431         struct sk_buff *skb;
7432         int i, nr_files;
7433
7434         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7435         if (!fpl)
7436                 return -ENOMEM;
7437
7438         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7439         if (!skb) {
7440                 kfree(fpl);
7441                 return -ENOMEM;
7442         }
7443
7444         skb->sk = sk;
7445
7446         nr_files = 0;
7447         fpl->user = get_uid(current_user());
7448         for (i = 0; i < nr; i++) {
7449                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7450
7451                 if (!file)
7452                         continue;
7453                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7454                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7455                 nr_files++;
7456         }
7457
7458         if (nr_files) {
7459                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7460                 fpl->count = nr_files;
7461                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7462                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7463                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7464                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7465
7466                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7467                         fput(fpl->fp[i]);
7468         } else {
7469                 kfree_skb(skb);
7470                 kfree(fpl);
7471         }
7472
7473         return 0;
7474 }
7475
7476 /*
7477  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7478  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7479  * garbage collection to take care of this problem for us.
7480  */
7481 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7482 {
7483         unsigned left, total;
7484         int ret = 0;
7485
7486         total = 0;
7487         left = ctx->nr_user_files;
7488         while (left) {
7489                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7490
7491                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7492                 if (ret)
7493                         break;
7494                 left -= this_files;
7495                 total += this_files;
7496         }
7497
7498         if (!ret)
7499                 return 0;
7500
7501         while (total < ctx->nr_user_files) {
7502                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7503
7504                 if (file)
7505                         fput(file);
7506                 total++;
7507         }
7508
7509         return ret;
7510 }
7511 #else
7512 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7513 {
7514         return 0;
7515 }
7516 #endif
7517
7518 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7519 {
7520         struct file *file = prsrc->file;
7521 #if defined(CONFIG_UNIX)
7522         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7523         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7524         struct sk_buff *skb;
7525         int i;
7526
7527         __skb_queue_head_init(&list);
7528
7529         /*
7530          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7531          * remove this entry and rearrange the file array.
7532          */
7533         skb = skb_dequeue(head);
7534         while (skb) {
7535                 struct scm_fp_list *fp;
7536
7537                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7538                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7539                         int left;
7540
7541                         if (fp->fp[i] != file)
7542                                 continue;
7543
7544                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7545                         left = fp->count - 1 - i;
7546                         if (left) {
7547                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7548                                                 left * sizeof(struct file *));
7549                         }
7550                         fp->count--;
7551                         if (!fp->count) {
7552                                 kfree_skb(skb);
7553                                 skb = NULL;
7554                         } else {
7555                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7556                         }
7557                         fput(file);
7558                         file = NULL;
7559                         break;
7560                 }
7561
7562                 if (!file)
7563                         break;
7564
7565                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7566
7567                 skb = skb_dequeue(head);
7568         }
7569
7570         if (skb_peek(&list)) {
7571                 spin_lock_irq(&head->lock);
7572                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7573                         __skb_queue_tail(head, skb);
7574                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7575         }
7576 #else
7577         fput(file);
7578 #endif
7579 }
7580
7581 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7582 {
7583         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7584         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7585         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7586
7587         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7588                 list_del(&prsrc->list);
7589
7590                 if (prsrc->tag) {
7591                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7592
7593                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7594                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7595                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7596                         ctx->cq_extra++;
7597                         io_commit_cqring(ctx);
7598                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7599                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7600                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7601                 }
7602
7603                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7604                 kfree(prsrc);
7605         }
7606
7607         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7608         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7609                 complete(&rsrc_data->done);
7610 }
7611
7612 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7613 {
7614         struct io_ring_ctx *ctx;
7615         struct llist_node *node;
7616
7617         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7618         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7619
7620         while (node) {
7621                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7622                 struct llist_node *next = node->next;
7623
7624                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7625                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7626                 node = next;
7627         }
7628 }
7629
7630 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7631 {
7632         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7633         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7634         bool first_add = false;
7635
7636         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7637         node->done = true;
7638
7639         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7640                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7641                                             struct io_rsrc_node, node);
7642                 /* recycle ref nodes in order */
7643                 if (!node->done)
7644                         break;
7645                 list_del(&node->node);
7646                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7647         }
7648         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7649
7650         if (first_add)
7651                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7652 }
7653
7654 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7655 {
7656         struct io_rsrc_node *ref_node;
7657
7658         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7659         if (!ref_node)
7660                 return NULL;
7661
7662         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7663                             0, GFP_KERNEL)) {
7664                 kfree(ref_node);
7665                 return NULL;
7666         }
7667         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7668         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7669         ref_node->done = false;
7670         return ref_node;
7671 }
7672
7673 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7674                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7675 {
7676         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7677         struct file *file;
7678         int fd, ret;
7679         unsigned i;
7680
7681         if (ctx->file_data)
7682                 return -EBUSY;
7683         if (!nr_args)
7684                 return -EINVAL;
7685         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7686                 return -EMFILE;
7687         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7688         if (ret)
7689                 return ret;
7690         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7691                                  &ctx->file_data);
7692         if (ret)
7693                 return ret;
7694
7695         ret = -ENOMEM;
7696         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7697                 goto out_free;
7698
7699         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7700                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7701                         ret = -EFAULT;
7702                         goto out_fput;
7703                 }
7704                 /* allow sparse sets */
7705                 if (fd == -1) {
7706                         ret = -EINVAL;
7707                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7708                                 goto out_fput;
7709                         continue;
7710                 }
7711
7712                 file = fget(fd);
7713                 ret = -EBADF;
7714                 if (unlikely(!file))
7715                         goto out_fput;
7716
7717                 /*
7718                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7719                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7720                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7721                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7722                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7723                  */
7724                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7725                         fput(file);
7726                         goto out_fput;
7727                 }
7728                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7729         }
7730
7731         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7732         if (ret) {
7733                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7734                 return ret;
7735         }
7736
7737         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7738         return ret;
7739 out_fput:
7740         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7741                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7742                 if (file)
7743                         fput(file);
7744         }
7745         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7746         ctx->nr_user_files = 0;
7747 out_free:
7748         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7749         ctx->file_data = NULL;
7750         return ret;
7751 }
7752
7753 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7754                                 int index)
7755 {
7756 #if defined(CONFIG_UNIX)
7757         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7758         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7759         struct sk_buff *skb;
7760
7761         /*
7762          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7763          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7764          * and filling it in.
7765          */
7766         spin_lock_irq(&head->lock);
7767         skb = skb_peek(head);
7768         if (skb) {
7769                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7770
7771                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7772                         __skb_unlink(skb, head);
7773                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7774                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7775                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7776                         fpl->count++;
7777                         spin_lock_irq(&head->lock);
7778                         __skb_queue_head(head, skb);
7779                 } else {
7780                         skb = NULL;
7781                 }
7782         }
7783         spin_unlock_irq(&head->lock);
7784
7785         if (skb) {
7786                 fput(file);
7787                 return 0;
7788         }
7789
7790         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7791 #else
7792         return 0;
7793 #endif
7794 }
7795
7796 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7797                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7798 {
7799         struct io_rsrc_put *prsrc;
7800
7801         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7802         if (!prsrc)
7803                 return -ENOMEM;
7804
7805         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7806         prsrc->rsrc = rsrc;
7807         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7808         return 0;
7809 }
7810
7811 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7812                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7813                                  unsigned nr_args)
7814 {
7815         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7816         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7817         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7818         struct io_fixed_file *file_slot;
7819         struct file *file;
7820         int fd, i, err = 0;
7821         unsigned int done;
7822         bool needs_switch = false;
7823
7824         if (!ctx->file_data)
7825                 return -ENXIO;
7826         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7827                 return -EINVAL;
7828
7829         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7830                 u64 tag = 0;
7831
7832                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7833                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7834                         err = -EFAULT;
7835                         break;
7836                 }
7837                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7838                         err = -EINVAL;
7839                         break;
7840                 }
7841                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7842                         continue;
7843
7844                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7845                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7846
7847                 if (file_slot->file_ptr) {
7848                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7849                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7850                                                     ctx->rsrc_node, file);
7851                         if (err)
7852                                 break;
7853                         file_slot->file_ptr = 0;
7854                         needs_switch = true;
7855                 }
7856                 if (fd != -1) {
7857                         file = fget(fd);
7858                         if (!file) {
7859                                 err = -EBADF;
7860                                 break;
7861                         }
7862                         /*
7863                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7864                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7865                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7866                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7867                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7868                          * support regular read/write anyway.
7869                          */
7870                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7871                                 fput(file);
7872                                 err = -EBADF;
7873                                 break;
7874                         }
7875                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7876                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7877                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7878                         if (err) {
7879                                 file_slot->file_ptr = 0;
7880                                 fput(file);
7881                                 break;
7882                         }
7883                 }
7884         }
7885
7886         if (needs_switch)
7887                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7888         return done ? done : err;
7889 }
7890
7891 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7892 {
7893         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7894
7895         req = io_put_req_find_next(req);
7896         return req ? &req->work : NULL;
7897 }
7898
7899 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7900                                         struct task_struct *task)
7901 {
7902         struct io_wq_hash *hash;
7903         struct io_wq_data data;
7904         unsigned int concurrency;
7905
7906         hash = ctx->hash_map;
7907         if (!hash) {
7908                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7909                 if (!hash)
7910                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7911                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7912                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7913                 ctx->hash_map = hash;
7914         }
7915
7916         data.hash = hash;
7917         data.task = task;
7918         data.free_work = io_free_work;
7919         data.do_work = io_wq_submit_work;
7920
7921         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7922         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7923
7924         return io_wq_create(concurrency, &data);
7925 }
7926
7927 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7928                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7929 {
7930         struct io_uring_task *tctx;
7931         int ret;
7932
7933         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7934         if (unlikely(!tctx))
7935                 return -ENOMEM;
7936
7937         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7938         if (unlikely(ret)) {
7939                 kfree(tctx);
7940                 return ret;
7941         }
7942
7943         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7944         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7945                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7946                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7947                 kfree(tctx);
7948                 return ret;
7949         }
7950
7951         xa_init(&tctx->xa);
7952         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7953         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7954         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7955         task->io_uring = tctx;
7956         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7957         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7958         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7959         return 0;
7960 }
7961
7962 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7963 {
7964         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7965
7966         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7967         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7968         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7969
7970         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7971         kfree(tctx);
7972         tsk->io_uring = NULL;
7973 }
7974
7975 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7976                                 struct io_uring_params *p)
7977 {
7978         int ret;
7979
7980         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7981         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7982                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7983                 struct fd f;
7984
7985                 f = fdget(p->wq_fd);
7986                 if (!f.file)
7987                         return -ENXIO;
7988                 fdput(f);
7989                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7990                         return -EINVAL;
7991         }
7992         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7993                 struct task_struct *tsk;
7994                 struct io_sq_data *sqd;
7995                 bool attached;
7996
7997                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7998                 if (IS_ERR(sqd)) {
7999                         ret = PTR_ERR(sqd);
8000                         goto err;
8001                 }
8002
8003                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8004                 ctx->sq_data = sqd;
8005                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8006                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8007                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8008
8009                 io_sq_thread_park(sqd);
8010                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8011                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8012                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8013                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8014                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8015
8016                 if (ret < 0)
8017                         goto err;
8018                 if (attached)
8019                         return 0;
8020
8021                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8022                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8023
8024                         ret = -EINVAL;
8025                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8026                                 goto err_sqpoll;
8027                         sqd->sq_cpu = cpu;
8028                 } else {
8029                         sqd->sq_cpu = -1;
8030                 }
8031
8032                 sqd->task_pid = current->pid;
8033                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8034                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8035                 if (IS_ERR(tsk)) {
8036                         ret = PTR_ERR(tsk);
8037                         goto err_sqpoll;
8038                 }
8039
8040                 sqd->thread = tsk;
8041                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8042                 wake_up_new_task(tsk);
8043                 if (ret)
8044                         goto err;
8045         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8046                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8047                 ret = -EINVAL;
8048                 goto err;
8049         }
8050
8051         return 0;
8052 err_sqpoll:
8053         complete(&ctx->sq_data->exited);
8054 err:
8055         io_sq_thread_finish(ctx);
8056         return ret;
8057 }
8058
8059 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8060                                       unsigned long nr_pages)
8061 {
8062         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8063 }
8064
8065 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8066                                    unsigned long nr_pages)
8067 {
8068         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8069
8070         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8071         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8072
8073         do {
8074                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8075                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8076                 if (new_pages > page_limit)
8077                         return -ENOMEM;
8078         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8079                                         new_pages) != cur_pages);
8080
8081         return 0;
8082 }
8083
8084 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8085 {
8086         if (ctx->user)
8087                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8088
8089         if (ctx->mm_account)
8090                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8091 }
8092
8093 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8094 {
8095         int ret;
8096
8097         if (ctx->user) {
8098                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8099                 if (ret)
8100                         return ret;
8101         }
8102
8103         if (ctx->mm_account)
8104                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8105
8106         return 0;
8107 }
8108
8109 static void io_mem_free(void *ptr)
8110 {
8111         struct page *page;
8112
8113         if (!ptr)
8114                 return;
8115
8116         page = virt_to_head_page(ptr);
8117         if (put_page_testzero(page))
8118                 free_compound_page(page);
8119 }
8120
8121 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8122 {
8123         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8124                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8125
8126         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8127 }
8128
8129 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8130                                 size_t *sq_offset)
8131 {
8132         struct io_rings *rings;
8133         size_t off, sq_array_size;
8134
8135         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8136         if (off == SIZE_MAX)
8137                 return SIZE_MAX;
8138
8139 #ifdef CONFIG_SMP
8140         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8141         if (off == 0)
8142                 return SIZE_MAX;
8143 #endif
8144
8145         if (sq_offset)
8146                 *sq_offset = off;
8147
8148         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8149         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8150                 return SIZE_MAX;
8151
8152         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8153                 return SIZE_MAX;
8154
8155         return off;
8156 }
8157
8158 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8159 {
8160         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8161         unsigned int i;
8162
8163         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8164                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8165                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8166                 if (imu->acct_pages)
8167                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8168                 kvfree(imu);
8169         }
8170         *slot = NULL;
8171 }
8172
8173 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8174 {
8175         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8176         prsrc->buf = NULL;
8177 }
8178
8179 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8180 {
8181         unsigned int i;
8182
8183         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8184                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8185         kfree(ctx->user_bufs);
8186         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8187         ctx->user_bufs = NULL;
8188         ctx->buf_data = NULL;
8189         ctx->nr_user_bufs = 0;
8190 }
8191
8192 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8193 {
8194         int ret;
8195
8196         if (!ctx->buf_data)
8197                 return -ENXIO;
8198
8199         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8200         if (!ret)
8201                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8202         return ret;
8203 }
8204
8205 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8206                        void __user *arg, unsigned index)
8207 {
8208         struct iovec __user *src;
8209
8210 #ifdef CONFIG_COMPAT
8211         if (ctx->compat) {
8212                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8213                 struct compat_iovec ciov;
8214
8215                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8216                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8217                         return -EFAULT;
8218
8219                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8220                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8221                 return 0;
8222         }
8223 #endif
8224         src = (struct iovec __user *) arg;
8225         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8226                 return -EFAULT;
8227         return 0;
8228 }
8229
8230 /*
8231  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8232  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8233  * match that one.
8234  *
8235  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8236  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8237  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8238  */
8239 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8240                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8241 {
8242         int i, j;
8243
8244         /* check current page array */
8245         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8246                 if (!PageCompound(pages[i]))
8247                         continue;
8248                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8249                         return true;
8250         }
8251
8252         /* check previously registered pages */
8253         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8254                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8255
8256                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8257                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8258                                 continue;
8259                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8260                                 return true;
8261                 }
8262         }
8263
8264         return false;
8265 }
8266
8267 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8268                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8269                                  struct page **last_hpage)
8270 {
8271         int i, ret;
8272
8273         imu->acct_pages = 0;
8274         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8275                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8276                         imu->acct_pages++;
8277                 } else {
8278                         struct page *hpage;
8279
8280                         hpage = compound_head(pages[i]);
8281                         if (hpage == *last_hpage)
8282                                 continue;
8283                         *last_hpage = hpage;
8284                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8285                                 continue;
8286                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8287                 }
8288         }
8289
8290         if (!imu->acct_pages)
8291                 return 0;
8292
8293         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8294         if (ret)
8295                 imu->acct_pages = 0;
8296         return ret;
8297 }
8298
8299 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8300                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8301                                   struct page **last_hpage)
8302 {
8303         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8304         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8305         struct page **pages = NULL;
8306         unsigned long off, start, end, ubuf;
8307         size_t size;
8308         int ret, pret, nr_pages, i;
8309
8310         if (!iov->iov_base) {
8311                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8312                 return 0;
8313         }
8314
8315         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8316         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8317         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8318         nr_pages = end - start;
8319
8320         *pimu = NULL;
8321         ret = -ENOMEM;
8322
8323         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8324         if (!pages)
8325                 goto done;
8326
8327         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8328                               GFP_KERNEL);
8329         if (!vmas)
8330                 goto done;
8331
8332         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8333         if (!imu)
8334                 goto done;
8335
8336         ret = 0;
8337         mmap_read_lock(current->mm);
8338         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8339                               pages, vmas);
8340         if (pret == nr_pages) {
8341                 /* don't support file backed memory */
8342                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8343                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8344
8345                         if (vma_is_shmem(vma))
8346                                 continue;
8347                         if (vma->vm_file &&
8348                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8349                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8350                                 break;
8351                         }
8352                 }
8353         } else {
8354                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8355         }
8356         mmap_read_unlock(current->mm);
8357         if (ret) {
8358                 /*
8359                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8360                  * release any pages we did get
8361                  */
8362                 if (pret > 0)
8363                         unpin_user_pages(pages, pret);
8364                 goto done;
8365         }
8366
8367         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8368         if (ret) {
8369                 unpin_user_pages(pages, pret);
8370                 goto done;
8371         }
8372
8373         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8374         size = iov->iov_len;
8375         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8376                 size_t vec_len;
8377
8378                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8379                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8380                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8381                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8382                 off = 0;
8383                 size -= vec_len;
8384         }
8385         /* store original address for later verification */
8386         imu->ubuf = ubuf;
8387         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8388         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8389         *pimu = imu;
8390         ret = 0;
8391 done:
8392         if (ret)
8393                 kvfree(imu);
8394         kvfree(pages);
8395         kvfree(vmas);
8396         return ret;
8397 }
8398
8399 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8400 {
8401         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8402         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8403 }
8404
8405 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8406 {
8407         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8408
8409         /*
8410          * Don't impose further limits on the size and buffer
8411          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8412          * submitted if they are wrong.
8413          */
8414         if (!iov->iov_base)
8415                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8416         if (!iov->iov_len)
8417                 return -EFAULT;
8418
8419         /* arbitrary limit, but we need something */
8420         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8421                 return -EFAULT;
8422
8423         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8424                 return -EOVERFLOW;
8425
8426         return 0;
8427 }
8428
8429 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8430                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8431 {
8432         struct page *last_hpage = NULL;
8433         struct io_rsrc_data *data;
8434         int i, ret;
8435         struct iovec iov;
8436
8437         if (ctx->user_bufs)
8438                 return -EBUSY;
8439         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8440                 return -EINVAL;
8441         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8442         if (ret)
8443                 return ret;
8444         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8445         if (ret)
8446                 return ret;
8447         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8448         if (ret) {
8449                 io_rsrc_data_free(data);
8450                 return ret;
8451         }
8452
8453         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8454                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8455                 if (ret)
8456                         break;
8457                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8458                 if (ret)
8459                         break;
8460                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8461                         ret = -EINVAL;
8462                         break;
8463                 }
8464
8465                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8466                                              &last_hpage);
8467                 if (ret)
8468                         break;
8469         }
8470
8471         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8472
8473         ctx->buf_data = data;
8474         if (ret)
8475                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8476         else
8477                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8478         return ret;
8479 }
8480
8481 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8482                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8483                                    unsigned int nr_args)
8484 {
8485         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8486         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8487         struct page *last_hpage = NULL;
8488         bool needs_switch = false;
8489         __u32 done;
8490         int i, err;
8491
8492         if (!ctx->buf_data)
8493                 return -ENXIO;
8494         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8495                 return -EINVAL;
8496
8497         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8498                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8499                 int offset = up->offset + done;
8500                 u64 tag = 0;
8501
8502                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8503                 if (err)
8504                         break;
8505                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8506                         err = -EFAULT;
8507                         break;
8508                 }
8509                 err = io_buffer_validate(&iov);
8510                 if (err)
8511                         break;
8512                 if (!iov.iov_base && tag) {
8513                         err = -EINVAL;
8514                         break;
8515                 }
8516                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8517                 if (err)
8518                         break;
8519
8520                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8521                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8522                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8523                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8524                         if (unlikely(err)) {
8525                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8526                                 break;
8527                         }
8528                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8529                         needs_switch = true;
8530                 }
8531
8532                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8533                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8534         }
8535
8536         if (needs_switch)
8537                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8538         return done ? done : err;
8539 }
8540
8541 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8542 {
8543         __s32 __user *fds = arg;
8544         int fd;
8545
8546         if (ctx->cq_ev_fd)
8547                 return -EBUSY;
8548
8549         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8550                 return -EFAULT;
8551
8552         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8553         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8554                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8555
8556                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8557                 return ret;
8558         }
8559
8560         return 0;
8561 }
8562
8563 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8564 {
8565         if (ctx->cq_ev_fd) {
8566                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8567                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8568                 return 0;
8569         }
8570
8571         return -ENXIO;
8572 }
8573
8574 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8575 {
8576         struct io_buffer *buf;
8577         unsigned long index;
8578
8579         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8580                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8581 }
8582
8583 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8584 {
8585         struct io_kiocb *req, *nxt;
8586
8587         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8588                 if (tsk && req->task != tsk)
8589                         continue;
8590                 list_del(&req->compl.list);
8591                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8592         }
8593 }
8594
8595 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8596 {
8597         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8598         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8599
8600         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8601
8602         if (submit_state->free_reqs) {
8603                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8604                                      submit_state->reqs);
8605                 submit_state->free_reqs = 0;
8606         }
8607
8608         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8609         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8610         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8611 }
8612
8613 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8614 {
8615         if (!data)
8616                 return false;
8617         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8618                 wait_for_completion(&data->done);
8619         return true;
8620 }
8621
8622 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8623 {
8624         io_sq_thread_finish(ctx);
8625
8626         if (ctx->mm_account) {
8627                 mmdrop(ctx->mm_account);
8628                 ctx->mm_account = NULL;
8629         }
8630
8631         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8632         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8633                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8634         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8635                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8636         if (ctx->rings)
8637                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8638         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8639         io_eventfd_unregister(ctx);
8640         io_destroy_buffers(ctx);
8641         if (ctx->sq_creds)
8642                 put_cred(ctx->sq_creds);
8643
8644         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8645         if (ctx->rsrc_node)
8646                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8647         if (ctx->rsrc_backup_node)
8648                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8649         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8650
8651         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8652         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8653
8654 #if defined(CONFIG_UNIX)
8655         if (ctx->ring_sock) {
8656                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8657                 sock_release(ctx->ring_sock);
8658         }
8659 #endif
8660
8661         io_mem_free(ctx->rings);
8662         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8663
8664         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8665         free_uid(ctx->user);
8666         io_req_caches_free(ctx);
8667         if (ctx->hash_map)
8668                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8669         kfree(ctx->cancel_hash);
8670         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8671         kfree(ctx);
8672 }
8673
8674 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8675 {
8676         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8677         __poll_t mask = 0;
8678
8679         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8680         /*
8681          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8682          * io_commit_cqring
8683          */
8684         smp_rmb();
8685         if (!io_sqring_full(ctx))
8686                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8687
8688         /*
8689          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8690          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8691          *      CPU0                    CPU1
8692          *      ----                    ----
8693          * lock(&ctx->uring_lock);
8694          *                              lock(&ep->mtx);
8695          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8696          * lock(&ep->mtx);
8697          *
8698          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8699          * pushs them to do the flush.
8700          */
8701         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8702                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8703
8704         return mask;
8705 }
8706
8707 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8708 {
8709         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8710
8711         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8712 }
8713
8714 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8715 {
8716         const struct cred *creds;
8717
8718         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8719         if (creds) {
8720                 put_cred(creds);
8721                 return 0;
8722         }
8723
8724         return -EINVAL;
8725 }
8726
8727 struct io_tctx_exit {
8728         struct callback_head            task_work;
8729         struct completion               completion;
8730         struct io_ring_ctx              *ctx;
8731 };
8732
8733 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8734 {
8735         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8736         struct io_tctx_exit *work;
8737
8738         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8739         /*
8740          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8741          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8742          */
8743         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8744                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8745         complete(&work->completion);
8746 }
8747
8748 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8749 {
8750         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8751
8752         return req->ctx == data;
8753 }
8754
8755 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8756 {
8757         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8758         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8759         struct io_tctx_exit exit;
8760         struct io_tctx_node *node;
8761         int ret;
8762
8763         /*
8764          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8765          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8766          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8767          * as nobody else will be looking for them.
8768          */
8769         do {
8770                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8771                 if (ctx->sq_data) {
8772                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8773                         struct task_struct *tsk;
8774
8775                         io_sq_thread_park(sqd);
8776                         tsk = sqd->thread;
8777                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8778                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8779                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8780                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8781                 }
8782
8783                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8784         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8785
8786         init_completion(&exit.completion);
8787         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8788         exit.ctx = ctx;
8789         /*
8790          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8791          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8792          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
8793          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8794          */
8795         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8796         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8797                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8798
8799                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8800                                         ctx_node);
8801                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8802                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8803                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8804                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8805                         continue;
8806                 wake_up_process(node->task);
8807
8808                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8809                 wait_for_completion(&exit.completion);
8810                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8811         }
8812         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8813         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8814         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8815
8816         io_ring_ctx_free(ctx);
8817 }
8818
8819 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8820 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8821                              bool cancel_all)
8822 {
8823         struct io_kiocb *req, *tmp;
8824         int canceled = 0;
8825
8826         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8827         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8828                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8829                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8830                         canceled++;
8831                 }
8832         }
8833         if (canceled != 0)
8834                 io_commit_cqring(ctx);
8835         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8836         if (canceled != 0)
8837                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8838         return canceled != 0;
8839 }
8840
8841 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8842 {
8843         unsigned long index;
8844         struct creds *creds;
8845
8846         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8847         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8848         if (ctx->rings)
8849                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8850         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8851                 io_unregister_personality(ctx, index);
8852         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8853
8854         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8855         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8856
8857         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8858         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8859
8860         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8861         /*
8862          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8863          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8864          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8865          * over using system_wq.
8866          */
8867         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8868 }
8869
8870 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8871 {
8872         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8873
8874         file->private_data = NULL;
8875         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8876         return 0;
8877 }
8878
8879 struct io_task_cancel {
8880         struct task_struct *task;
8881         bool all;
8882 };
8883
8884 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8885 {
8886         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8887         struct io_task_cancel *cancel = data;
8888         bool ret;
8889
8890         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8891                 unsigned long flags;
8892                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8893
8894                 /* protect against races with linked timeouts */
8895                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8896                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8897                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8898         } else {
8899                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8900         }
8901         return ret;
8902 }
8903
8904 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8905                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8906 {
8907         struct io_defer_entry *de;
8908         LIST_HEAD(list);
8909
8910         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8911         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8912                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8913                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8914                         break;
8915                 }
8916         }
8917         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8918         if (list_empty(&list))
8919                 return false;
8920
8921         while (!list_empty(&list)) {
8922                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8923                 list_del_init(&de->list);
8924                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8925                 kfree(de);
8926         }
8927         return true;
8928 }
8929
8930 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8931 {
8932         struct io_tctx_node *node;
8933         enum io_wq_cancel cret;
8934         bool ret = false;
8935
8936         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8937         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8938                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8939
8940                 /*
8941                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8942                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8943                  */
8944                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8945                         continue;
8946                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8947                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8948         }
8949         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8950
8951         return ret;
8952 }
8953
8954 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8955                                          struct task_struct *task,
8956                                          bool cancel_all)
8957 {
8958         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8959         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8960
8961         while (1) {
8962                 enum io_wq_cancel cret;
8963                 bool ret = false;
8964
8965                 if (!task) {
8966                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8967                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8968                         /*
8969                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8970                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8971                          */
8972                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8973                                                &cancel, true);
8974                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8975                 }
8976
8977                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8978                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8979                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8980                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8981                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8982                                 ret = true;
8983                         }
8984                 }
8985
8986                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8987                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
8988                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
8989                 if (task)
8990                         ret |= io_run_task_work();
8991                 if (!ret)
8992                         break;
8993                 cond_resched();
8994         }
8995 }
8996
8997 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
8998 {
8999         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9000         struct io_tctx_node *node;
9001         int ret;
9002
9003         if (unlikely(!tctx)) {
9004                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9005                 if (unlikely(ret))
9006                         return ret;
9007                 tctx = current->io_uring;
9008         }
9009         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9010                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9011                 if (!node)
9012                         return -ENOMEM;
9013                 node->ctx = ctx;
9014                 node->task = current;
9015
9016                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9017                                         node, GFP_KERNEL));
9018                 if (ret) {
9019                         kfree(node);
9020                         return ret;
9021                 }
9022
9023                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9024                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9025                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9026         }
9027         tctx->last = ctx;
9028         return 0;
9029 }
9030
9031 /*
9032  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9033  */
9034 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9035 {
9036         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9037
9038         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9039                 return 0;
9040         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9041 }
9042
9043 /*
9044  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9045  */
9046 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9047 {
9048         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9049         struct io_tctx_node *node;
9050
9051         if (!tctx)
9052                 return;
9053         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9054         if (!node)
9055                 return;
9056
9057         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9058         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9059
9060         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9061         list_del(&node->ctx_node);
9062         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9063
9064         if (tctx->last == node->ctx)
9065                 tctx->last = NULL;
9066         kfree(node);
9067 }
9068
9069 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9070 {
9071         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9072         struct io_tctx_node *node;
9073         unsigned long index;
9074
9075         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9076                 io_uring_del_tctx_node(index);
9077         if (wq) {
9078                 /*
9079                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9080                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9081                  */
9082                 tctx->io_wq = NULL;
9083                 io_wq_put_and_exit(wq);
9084         }
9085 }
9086
9087 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9088 {
9089         if (tracked)
9090                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9091         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9092 }
9093
9094 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9095 {
9096         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9097         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9098
9099         tctx->cached_refs = 0;
9100         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9101         put_task_struct_many(task, refs);
9102 }
9103
9104 /*
9105  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9106  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9107  */
9108 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9109 {
9110         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9111         struct io_ring_ctx *ctx;
9112         s64 inflight;
9113         DEFINE_WAIT(wait);
9114
9115         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9116
9117         if (!current->io_uring)
9118                 return;
9119         if (tctx->io_wq)
9120                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9121
9122         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9123         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9124         do {
9125                 /* read completions before cancelations */
9126                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9127                 if (!inflight)
9128                         break;
9129
9130                 if (!sqd) {
9131                         struct io_tctx_node *node;
9132                         unsigned long index;
9133
9134                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9135                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9136                                 if (node->ctx->sq_data)
9137                                         continue;
9138                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9139                                                              cancel_all);
9140                         }
9141                 } else {
9142                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9143                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9144                                                              cancel_all);
9145                 }
9146
9147                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9148                 /*
9149                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9150                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9151                  * prepare_to_wait().
9152                  */
9153                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9154                         schedule();
9155                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9156         } while (1);
9157         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9158
9159         io_uring_clean_tctx(tctx);
9160         if (cancel_all) {
9161                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9162                 __io_uring_free(current);
9163         }
9164 }
9165
9166 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9167 {
9168         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9169 }
9170
9171 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9172                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9173 {
9174         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9175         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9176         struct page *page;
9177         void *ptr;
9178
9179         switch (offset) {
9180         case IORING_OFF_SQ_RING:
9181         case IORING_OFF_CQ_RING:
9182                 ptr = ctx->rings;
9183                 break;
9184         case IORING_OFF_SQES:
9185                 ptr = ctx->sq_sqes;
9186                 break;
9187         default:
9188                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9189         }
9190
9191         page = virt_to_head_page(ptr);
9192         if (sz > page_size(page))
9193                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9194
9195         return ptr;
9196 }
9197
9198 #ifdef CONFIG_MMU
9199
9200 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9201 {
9202         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9203         unsigned long pfn;
9204         void *ptr;
9205
9206         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9207         if (IS_ERR(ptr))
9208                 return PTR_ERR(ptr);
9209
9210         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9211         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9212 }
9213
9214 #else /* !CONFIG_MMU */
9215
9216 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9217 {
9218         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9219 }
9220
9221 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9222 {
9223         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9224 }
9225
9226 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9227         unsigned long addr, unsigned long len,
9228         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9229 {
9230         void *ptr;
9231
9232         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9233         if (IS_ERR(ptr))
9234                 return PTR_ERR(ptr);
9235
9236         return (unsigned long) ptr;
9237 }
9238
9239 #endif /* !CONFIG_MMU */
9240
9241 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9242 {
9243         DEFINE_WAIT(wait);
9244
9245         do {
9246                 if (!io_sqring_full(ctx))
9247                         break;
9248                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9249
9250                 if (!io_sqring_full(ctx))
9251                         break;
9252                 schedule();
9253         } while (!signal_pending(current));
9254
9255         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9256         return 0;
9257 }
9258
9259 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9260                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9261                           const sigset_t __user **sig)
9262 {
9263         struct io_uring_getevents_arg arg;
9264
9265         /*
9266          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9267          * is just a pointer to the sigset_t.
9268          */
9269         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9270                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9271                 *ts = NULL;
9272                 return 0;
9273         }
9274
9275         /*
9276          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9277          * timespec and sigset_t pointers if good.
9278          */
9279         if (*argsz != sizeof(arg))
9280                 return -EINVAL;
9281         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9282                 return -EFAULT;
9283         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9284         *argsz = arg.sigmask_sz;
9285         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9286         return 0;
9287 }
9288
9289 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9290                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9291                 size_t, argsz)
9292 {
9293         struct io_ring_ctx *ctx;
9294         int submitted = 0;
9295         struct fd f;
9296         long ret;
9297
9298         io_run_task_work();
9299
9300         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9301                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9302                 return -EINVAL;
9303
9304         f = fdget(fd);
9305         if (unlikely(!f.file))
9306                 return -EBADF;
9307
9308         ret = -EOPNOTSUPP;
9309         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9310                 goto out_fput;
9311
9312         ret = -ENXIO;
9313         ctx = f.file->private_data;
9314         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9315                 goto out_fput;
9316
9317         ret = -EBADFD;
9318         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9319                 goto out;
9320
9321         /*
9322          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9323          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9324          * we were asked to.
9325          */
9326         ret = 0;
9327         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9328                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9329
9330                 ret = -EOWNERDEAD;
9331                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL))
9332                         goto out;
9333                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9334                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9335                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9336                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9337                         if (ret)
9338                                 goto out;
9339                 }
9340                 submitted = to_submit;
9341         } else if (to_submit) {
9342                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9343                 if (unlikely(ret))
9344                         goto out;
9345                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9346                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9347                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9348
9349                 if (submitted != to_submit)
9350                         goto out;
9351         }
9352         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9353                 const sigset_t __user *sig;
9354                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9355
9356                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9357                 if (unlikely(ret))
9358                         goto out;
9359
9360                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9361
9362                 /*
9363                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9364                  * space applications don't need to do io completion events
9365                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9366                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9367                  */
9368                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9369                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9370                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9371                 } else {
9372                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9373                 }
9374         }
9375
9376 out:
9377         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9378 out_fput:
9379         fdput(f);
9380         return submitted ? submitted : ret;
9381 }
9382
9383 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9384 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9385                 const struct cred *cred)
9386 {
9387         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9388         struct group_info *gi;
9389         kernel_cap_t cap;
9390         unsigned __capi;
9391         int g;
9392
9393         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9394         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9395         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9396         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9397         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9398         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9399         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9400         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9401         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9402         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9403         gi = cred->group_info;
9404         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9405                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9406                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9407         }
9408         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9409         cap = cred->cap_effective;
9410         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9411                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9412         seq_putc(m, '\n');
9413         return 0;
9414 }
9415
9416 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9417 {
9418         struct io_sq_data *sq = NULL;
9419         bool has_lock;
9420         int i;
9421
9422         /*
9423          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9424          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9425          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9426          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9427          */
9428         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9429
9430         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9431                 sq = ctx->sq_data;
9432                 if (!sq->thread)
9433                         sq = NULL;
9434         }
9435
9436         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9437         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9438         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9439         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9440                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9441
9442                 if (f)
9443                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9444                 else
9445                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9446         }
9447         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9448         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9449                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9450                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9451
9452                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9453         }
9454         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9455                 unsigned long index;
9456                 const struct cred *cred;
9457
9458                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9459                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9460                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9461         }
9462         seq_printf(m, "PollList:\n");
9463         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9464         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9465                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9466                 struct io_kiocb *req;
9467
9468                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9469                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9470                                         req->task->task_works != NULL);
9471         }
9472         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9473         if (has_lock)
9474                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9475 }
9476
9477 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9478 {
9479         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9480
9481         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9482                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9483                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9484         }
9485 }
9486 #endif
9487
9488 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9489         .release        = io_uring_release,
9490         .mmap           = io_uring_mmap,
9491 #ifndef CONFIG_MMU
9492         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9493         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9494 #endif
9495         .poll           = io_uring_poll,
9496         .fasync         = io_uring_fasync,
9497 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9498         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9499 #endif
9500 };
9501
9502 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9503                                   struct io_uring_params *p)
9504 {
9505         struct io_rings *rings;
9506         size_t size, sq_array_offset;
9507
9508         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9509         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9510         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9511
9512         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9513         if (size == SIZE_MAX)
9514                 return -EOVERFLOW;
9515
9516         rings = io_mem_alloc(size);
9517         if (!rings)
9518                 return -ENOMEM;
9519
9520         ctx->rings = rings;
9521         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9522         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9523         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9524         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9525         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9526
9527         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9528         if (size == SIZE_MAX) {
9529                 io_mem_free(ctx->rings);
9530                 ctx->rings = NULL;
9531                 return -EOVERFLOW;
9532         }
9533
9534         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9535         if (!ctx->sq_sqes) {
9536                 io_mem_free(ctx->rings);
9537                 ctx->rings = NULL;
9538                 return -ENOMEM;
9539         }
9540
9541         return 0;
9542 }
9543
9544 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9545 {
9546         int ret, fd;
9547
9548         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9549         if (fd < 0)
9550                 return fd;
9551
9552         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9553         if (ret) {
9554                 put_unused_fd(fd);
9555                 return ret;
9556         }
9557         fd_install(fd, file);
9558         return fd;
9559 }
9560
9561 /*
9562  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9563  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9564  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9565  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9566  */
9567 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9568 {
9569         struct file *file;
9570 #if defined(CONFIG_UNIX)
9571         int ret;
9572
9573         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9574                                 &ctx->ring_sock);
9575         if (ret)
9576                 return ERR_PTR(ret);
9577 #endif
9578
9579         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9580                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9581 #if defined(CONFIG_UNIX)
9582         if (IS_ERR(file)) {
9583                 sock_release(ctx->ring_sock);
9584                 ctx->ring_sock = NULL;
9585         } else {
9586                 ctx->ring_sock->file = file;
9587         }
9588 #endif
9589         return file;
9590 }
9591
9592 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9593                            struct io_uring_params __user *params)
9594 {
9595         struct io_ring_ctx *ctx;
9596         struct file *file;
9597         int ret;
9598
9599         if (!entries)
9600                 return -EINVAL;
9601         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9602                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9603                         return -EINVAL;
9604                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9605         }
9606
9607         /*
9608          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9609          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9610          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9611          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9612          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9613          * of CQ ring entries manually.
9614          */
9615         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9616         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9617                 /*
9618                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9619                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9620                  * any cq vs sq ring sizing.
9621                  */
9622                 if (!p->cq_entries)
9623                         return -EINVAL;
9624                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9625                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9626                                 return -EINVAL;
9627                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9628                 }
9629                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9630                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9631                         return -EINVAL;
9632         } else {
9633                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9634         }
9635
9636         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9637         if (!ctx)
9638                 return -ENOMEM;
9639         ctx->compat = in_compat_syscall();
9640         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9641                 ctx->user = get_uid(current_user());
9642
9643         /*
9644          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9645          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9646          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9647          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9648          */
9649         mmgrab(current->mm);
9650         ctx->mm_account = current->mm;
9651
9652         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9653         if (ret)
9654                 goto err;
9655
9656         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9657         if (ret)
9658                 goto err;
9659         /* always set a rsrc node */
9660         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9661         if (ret)
9662                 goto err;
9663         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9664
9665         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9666         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9667         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9668         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9669         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9670         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9671         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9672         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9673
9674         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9675         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9676         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9677         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9678         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9679         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9680         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9681         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9682
9683         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9684                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9685                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9686                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9687                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9688                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9689
9690         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9691                 ret = -EFAULT;
9692                 goto err;
9693         }
9694
9695         file = io_uring_get_file(ctx);
9696         if (IS_ERR(file)) {
9697                 ret = PTR_ERR(file);
9698                 goto err;
9699         }
9700
9701         /*
9702          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9703          * having closed it before we finish setup
9704          */
9705         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9706         if (ret < 0) {
9707                 /* fput will clean it up */
9708                 fput(file);
9709                 return ret;
9710         }
9711
9712         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9713         return ret;
9714 err:
9715         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9716         return ret;
9717 }
9718
9719 /*
9720  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9721  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9722  * params structure passed in.
9723  */
9724 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9725 {
9726         struct io_uring_params p;
9727         int i;
9728
9729         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9730                 return -EFAULT;
9731         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9732                 if (p.resv[i])
9733                         return -EINVAL;
9734         }
9735
9736         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9737                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9738                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9739                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9740                 return -EINVAL;
9741
9742         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9743 }
9744
9745 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9746                 struct io_uring_params __user *, params)
9747 {
9748         return io_uring_setup(entries, params);
9749 }
9750
9751 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9752 {
9753         struct io_uring_probe *p;
9754         size_t size;
9755         int i, ret;
9756
9757         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9758         if (size == SIZE_MAX)
9759                 return -EOVERFLOW;
9760         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9761         if (!p)
9762                 return -ENOMEM;
9763
9764         ret = -EFAULT;
9765         if (copy_from_user(p, arg, size))
9766                 goto out;
9767         ret = -EINVAL;
9768         if (memchr_inv(p, 0, size))
9769                 goto out;
9770
9771         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9772         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9773                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9774
9775         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9776                 p->ops[i].op = i;
9777                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9778                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9779         }
9780         p->ops_len = i;
9781
9782         ret = 0;
9783         if (copy_to_user(arg, p, size))
9784                 ret = -EFAULT;
9785 out:
9786         kfree(p);
9787         return ret;
9788 }
9789
9790 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9791 {
9792         const struct cred *creds;
9793         u32 id;
9794         int ret;
9795
9796         creds = get_current_cred();
9797
9798         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9799                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9800         if (!ret)
9801                 return id;
9802         put_cred(creds);
9803         return ret;
9804 }
9805
9806 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9807                                     unsigned int nr_args)
9808 {
9809         struct io_uring_restriction *res;
9810         size_t size;
9811         int i, ret;
9812
9813         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9814         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9815                 return -EBADFD;
9816
9817         /* We allow only a single restrictions registration */
9818         if (ctx->restrictions.registered)
9819                 return -EBUSY;
9820
9821         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9822                 return -EINVAL;
9823
9824         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9825         if (size == SIZE_MAX)
9826                 return -EOVERFLOW;
9827
9828         res = memdup_user(arg, size);
9829         if (IS_ERR(res))
9830                 return PTR_ERR(res);
9831
9832         ret = 0;
9833
9834         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9835                 switch (res[i].opcode) {
9836                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9837                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9838                                 ret = -EINVAL;
9839                                 goto out;
9840                         }
9841
9842                         __set_bit(res[i].register_op,
9843                                   ctx->restrictions.register_op);
9844                         break;
9845                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9846                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9847                                 ret = -EINVAL;
9848                                 goto out;
9849                         }
9850
9851                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9852                         break;
9853                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9854                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9855                         break;
9856                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9857                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9858                         break;
9859                 default:
9860                         ret = -EINVAL;
9861                         goto out;
9862                 }
9863         }
9864
9865 out:
9866         /* Reset all restrictions if an error happened */
9867         if (ret != 0)
9868                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9869         else
9870                 ctx->restrictions.registered = true;
9871
9872         kfree(res);
9873         return ret;
9874 }
9875
9876 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9877 {
9878         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9879                 return -EBADFD;
9880
9881         if (ctx->restrictions.registered)
9882                 ctx->restricted = 1;
9883
9884         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9885         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9886                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9887         return 0;
9888 }
9889
9890 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9891                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9892                                      unsigned nr_args)
9893 {
9894         __u32 tmp;
9895         int err;
9896
9897         if (up->resv)
9898                 return -EINVAL;
9899         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9900                 return -EOVERFLOW;
9901         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9902         if (err)
9903                 return err;
9904
9905         switch (type) {
9906         case IORING_RSRC_FILE:
9907                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9908         case IORING_RSRC_BUFFER:
9909                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9910         }
9911         return -EINVAL;
9912 }
9913
9914 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9915                                     unsigned nr_args)
9916 {
9917         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9918
9919         if (!nr_args)
9920                 return -EINVAL;
9921         memset(&up, 0, sizeof(up));
9922         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9923                 return -EFAULT;
9924         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9925 }
9926
9927 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9928                                    unsigned size, unsigned type)
9929 {
9930         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9931
9932         if (size != sizeof(up))
9933                 return -EINVAL;
9934         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9935                 return -EFAULT;
9936         if (!up.nr || up.resv)
9937                 return -EINVAL;
9938         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9939 }
9940
9941 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9942                             unsigned int size, unsigned int type)
9943 {
9944         struct io_uring_rsrc_register rr;
9945
9946         /* keep it extendible */
9947         if (size != sizeof(rr))
9948                 return -EINVAL;
9949
9950         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9951         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9952                 return -EFAULT;
9953         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9954                 return -EINVAL;
9955
9956         switch (type) {
9957         case IORING_RSRC_FILE:
9958                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9959                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9960         case IORING_RSRC_BUFFER:
9961                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9962                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9963         }
9964         return -EINVAL;
9965 }
9966
9967 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9968                                 unsigned len)
9969 {
9970         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9971         cpumask_var_t new_mask;
9972         int ret;
9973
9974         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9975                 return -EINVAL;
9976
9977         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
9978                 return -ENOMEM;
9979
9980         cpumask_clear(new_mask);
9981         if (len > cpumask_size())
9982                 len = cpumask_size();
9983
9984         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
9985                 free_cpumask_var(new_mask);
9986                 return -EFAULT;
9987         }
9988
9989         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
9990         free_cpumask_var(new_mask);
9991         return ret;
9992 }
9993
9994 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
9995 {
9996         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9997
9998         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9999                 return -EINVAL;
10000
10001         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10002 }
10003
10004 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10005 {
10006         switch (op) {
10007         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10008         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10009         case IORING_REGISTER_FILES:
10010         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10011         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10012         case IORING_REGISTER_PROBE:
10013         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10014         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10015         case IORING_REGISTER_FILES2:
10016         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10017         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10018         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10019         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10020         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10021                 return false;
10022         default:
10023                 return true;
10024         }
10025 }
10026
10027 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10028                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10029         __releases(ctx->uring_lock)
10030         __acquires(ctx->uring_lock)
10031 {
10032         int ret;
10033
10034         /*
10035          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10036          * someone else killed the ctx or is already going through
10037          * io_uring_register().
10038          */
10039         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10040                 return -ENXIO;
10041
10042         if (ctx->restricted) {
10043                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10044                         return -EINVAL;
10045                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10046                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10047                         return -EACCES;
10048         }
10049
10050         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10051                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10052
10053                 /*
10054                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10055                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10056                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10057                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10058                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10059                  * after we've killed the percpu ref.
10060                  */
10061                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10062                 do {
10063                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10064                         if (!ret)
10065                                 break;
10066                         ret = io_run_task_work_sig();
10067                         if (ret < 0)
10068                                 break;
10069                 } while (1);
10070                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10071
10072                 if (ret) {
10073                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10074                         return ret;
10075                 }
10076         }
10077
10078         switch (opcode) {
10079         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10080                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10081                 break;
10082         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10083                 ret = -EINVAL;
10084                 if (arg || nr_args)
10085                         break;
10086                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10087                 break;
10088         case IORING_REGISTER_FILES:
10089                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10090                 break;
10091         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10092                 ret = -EINVAL;
10093                 if (arg || nr_args)
10094                         break;
10095                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10096                 break;
10097         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10098                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10099                 break;
10100         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10101         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10102                 ret = -EINVAL;
10103                 if (nr_args != 1)
10104                         break;
10105                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10106                 if (ret)
10107                         break;
10108                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10109                         ctx->eventfd_async = 1;
10110                 else
10111                         ctx->eventfd_async = 0;
10112                 break;
10113         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10114                 ret = -EINVAL;
10115                 if (arg || nr_args)
10116                         break;
10117                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10118                 break;
10119         case IORING_REGISTER_PROBE:
10120                 ret = -EINVAL;
10121                 if (!arg || nr_args > 256)
10122                         break;
10123                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10124                 break;
10125         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10126                 ret = -EINVAL;
10127                 if (arg || nr_args)
10128                         break;
10129                 ret = io_register_personality(ctx);
10130                 break;
10131         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10132                 ret = -EINVAL;
10133                 if (arg)
10134                         break;
10135                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10136                 break;
10137         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10138                 ret = -EINVAL;
10139                 if (arg || nr_args)
10140                         break;
10141                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10142                 break;
10143         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10144                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10145                 break;
10146         case IORING_REGISTER_FILES2:
10147                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10148                 break;
10149         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10150                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10151                                               IORING_RSRC_FILE);
10152                 break;
10153         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10154                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10155                 break;
10156         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10157                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10158                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10159                 break;
10160         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10161                 ret = -EINVAL;
10162                 if (!arg || !nr_args)
10163                         break;
10164                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10165                 break;
10166         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10167                 ret = -EINVAL;
10168                 if (arg || nr_args)
10169                         break;
10170                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10171                 break;
10172         default:
10173                 ret = -EINVAL;
10174                 break;
10175         }
10176
10177         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10178                 /* bring the ctx back to life */
10179                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10180                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10181         }
10182         return ret;
10183 }
10184
10185 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10186                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10187 {
10188         struct io_ring_ctx *ctx;
10189         long ret = -EBADF;
10190         struct fd f;
10191
10192         f = fdget(fd);
10193         if (!f.file)
10194                 return -EBADF;
10195
10196         ret = -EOPNOTSUPP;
10197         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10198                 goto out_fput;
10199
10200         ctx = f.file->private_data;
10201
10202         io_run_task_work();
10203
10204         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10205         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10206         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10207         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10208                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10209 out_fput:
10210         fdput(f);
10211         return ret;
10212 }
10213
10214 static int __init io_uring_init(void)
10215 {
10216 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10217         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10218         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10219 } while (0)
10220
10221 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10222         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10223         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10224         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10225         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10226         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10228         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10229         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10230         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10231         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10232         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10233         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10234         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10235         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10236         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10237         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10238         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10239         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10240         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10241         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10253
10254         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10255                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10256         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10257                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10258         /* should fit into one byte */
10259         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10260
10261         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10262         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10263
10264         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10265                                 SLAB_ACCOUNT);
10266         return 0;
10267 };
10268 __initcall(io_uring_init);