fs/io_uring.c

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