fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/tracehook.h>
  82 #include <linux/audit.h>
  83 #include <linux/security.h>
  84
  85 #define CREATE_TRACE_POINTS
  86 #include <trace/events/io_uring.h>
  87
  88 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  89
  90 #include "internal.h"
  91 #include "io-wq.h"
  92
  93 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  94 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  95 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  96
  97 /* only define max */
  98 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  99 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 100                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 101
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT (PAGE_SHIFT - 3)
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 105
 106 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 107
 108 #define SQE_COMMON_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE | IOSQE_IO_LINK | \
 109                           IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC)
 110
 111 #define SQE_VALID_FLAGS (SQE_COMMON_FLAGS|IOSQE_BUFFER_SELECT|IOSQE_IO_DRAIN)
 112
 113 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 114                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS | \
 115                                 REQ_F_ASYNC_DATA)
 116
 117 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 118
 119 struct io_uring {
 120         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 121         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 122 };
 123
 124 /*
 125  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 126  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 127  *
 128  * The offsets to the member fields are published through struct
 129  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 130  */
 131 struct io_rings {
 132         /*
 133          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 134          * masked to get valid indices.
 135          *
 136          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 137          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 138          * cq ring.
 139          */
 140         struct io_uring         sq, cq;
 141         /*
 142          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 143          * ring_entries - 1)
 144          */
 145         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 146         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 147         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 148         /*
 149          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 150          * invalid index stored in array
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 154          * cached value).
 155          *
 156          * After a new SQ head value was read by the application this
 157          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 158          * the new SQ head (and possibly more).
 159          */
 160         u32                     sq_dropped;
 161         /*
 162          * Runtime SQ flags
 163          *
 164          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 165          * application.
 166          *
 167          * The application needs a full memory barrier before checking
 168          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 169          */
 170         u32                     sq_flags;
 171         /*
 172          * Runtime CQ flags
 173          *
 174          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 175          * kernel.
 176          */
 177         u32                     cq_flags;
 178         /*
 179          * Number of completion events lost because the queue was full;
 180          * this should be avoided by the application by making sure
 181          * there are not more requests pending than there is space in
 182          * the completion queue.
 183          *
 184          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 185          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 186          * cached value).
 187          *
 188          * As completion events come in out of order this counter is not
 189          * ordered with any other data.
 190          */
 191         u32                     cq_overflow;
 192         /*
 193          * Ring buffer of completion events.
 194          *
 195          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 196          * produced, so the application is allowed to modify pending
 197          * entries.
 198          */
 199         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 200 };
 201
 202 enum io_uring_cmd_flags {
 203         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 1,
 204         IO_URING_F_UNLOCKED             = 2,
 205         /* int's last bit, sign checks are usually faster than a bit test */
 206         IO_URING_F_NONBLOCK             = INT_MIN,
 207 };
 208
 209 struct io_mapped_ubuf {
 210         u64             ubuf;
 211         u64             ubuf_end;
 212         unsigned int    nr_bvecs;
 213         unsigned long   acct_pages;
 214         struct bio_vec  bvec[];
 215 };
 216
 217 struct io_ring_ctx;
 218
 219 struct io_overflow_cqe {
 220         struct io_uring_cqe cqe;
 221         struct list_head list;
 222 };
 223
 224 struct io_fixed_file {
 225         /* file * with additional FFS_* flags */
 226         unsigned long file_ptr;
 227 };
 228
 229 struct io_rsrc_put {
 230         struct list_head list;
 231         u64 tag;
 232         union {
 233                 void *rsrc;
 234                 struct file *file;
 235                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 236         };
 237 };
 238
 239 struct io_file_table {
 240         struct io_fixed_file *files;
 241 };
 242
 243 struct io_rsrc_node {
 244         struct percpu_ref               refs;
 245         struct list_head                node;
 246         struct list_head                rsrc_list;
 247         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 248         struct llist_node               llist;
 249         bool                            done;
 250 };
 251
 252 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 253
 254 struct io_rsrc_data {
 255         struct io_ring_ctx              *ctx;
 256
 257         u64                             **tags;
 258         unsigned int                    nr;
 259         rsrc_put_fn                     *do_put;
 260         atomic_t                        refs;
 261         struct completion               done;
 262         bool                            quiesce;
 263 };
 264
 265 struct io_buffer {
 266         struct list_head list;
 267         __u64 addr;
 268         __u32 len;
 269         __u16 bid;
 270 };
 271
 272 struct io_restriction {
 273         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 274         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 275         u8 sqe_flags_allowed;
 276         u8 sqe_flags_required;
 277         bool registered;
 278 };
 279
 280 enum {
 281         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 282         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 283 };
 284
 285 struct io_sq_data {
 286         refcount_t              refs;
 287         atomic_t                park_pending;
 288         struct mutex            lock;
 289
 290         /* ctx's that are using this sqd */
 291         struct list_head        ctx_list;
 292
 293         struct task_struct      *thread;
 294         struct wait_queue_head  wait;
 295
 296         unsigned                sq_thread_idle;
 297         int                     sq_cpu;
 298         pid_t                   task_pid;
 299         pid_t                   task_tgid;
 300
 301         unsigned long           state;
 302         struct completion       exited;
 303 };
 304
 305 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 306 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 307 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 308
 309 struct io_submit_link {
 310         struct io_kiocb         *head;
 311         struct io_kiocb         *last;
 312 };
 313
 314 struct io_submit_state {
 315         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 316         struct io_wq_work_node  free_list;
 317         /* batch completion logic */
 318         struct io_wq_work_list  compl_reqs;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         bool                    plug_started;
 322         bool                    need_plug;
 323         unsigned short          submit_nr;
 324         struct blk_plug         plug;
 325 };
 326
 327 struct io_ring_ctx {
 328         /* const or read-mostly hot data */
 329         struct {
 330                 struct percpu_ref       refs;
 331
 332                 struct io_rings         *rings;
 333                 unsigned int            flags;
 334                 unsigned int            compat: 1;
 335                 unsigned int            drain_next: 1;
 336                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 337                 unsigned int            restricted: 1;
 338                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 339                 unsigned int            drain_active: 1;
 340         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 341
 342         /* submission data */
 343         struct {
 344                 struct mutex            uring_lock;
 345
 346                 /*
 347                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 348                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 349                  *
 350                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 351                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 352                  * the queue when needed.
 353                  *
 354                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 355                  * array.
 356                  */
 357                 u32                     *sq_array;
 358                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 359                 unsigned                cached_sq_head;
 360                 unsigned                sq_entries;
 361                 struct list_head        defer_list;
 362
 363                 /*
 364                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 365                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 366                  */
 367                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 368                 int                     rsrc_cached_refs;
 369                 struct io_file_table    file_table;
 370                 unsigned                nr_user_files;
 371                 unsigned                nr_user_bufs;
 372                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 373
 374                 struct io_submit_state  submit_state;
 375                 struct list_head        timeout_list;
 376                 struct list_head        ltimeout_list;
 377                 struct list_head        cq_overflow_list;
 378                 struct xarray           io_buffers;
 379                 struct xarray           personalities;
 380                 u32                     pers_next;
 381                 unsigned                sq_thread_idle;
 382         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 383
 384         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 385         struct io_wq_work_list  locked_free_list;
 386         unsigned int            locked_free_nr;
 387
 388         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 389         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 390
 391         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 392         struct list_head        sqd_list;
 393
 394         unsigned long           check_cq_overflow;
 395
 396         struct {
 397                 unsigned                cached_cq_tail;
 398                 unsigned                cq_entries;
 399                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 400                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 401                 unsigned                cq_extra;
 402                 atomic_t                cq_timeouts;
 403                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 404         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 405
 406         struct {
 407                 spinlock_t              completion_lock;
 408
 409                 spinlock_t              timeout_lock;
 410
 411                 /*
 412                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 413                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 414                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 415                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 416                  */
 417                 struct io_wq_work_list  iopoll_list;
 418                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 419                 unsigned                cancel_hash_bits;
 420                 bool                    poll_multi_queue;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct io_restriction           restrictions;
 424
 425         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 426         struct {
 427                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 428                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 429                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 430                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 431
 432                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 433                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 434                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 435                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 436         };
 437
 438         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 439         struct {
 440                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 441                         struct socket           *ring_sock;
 442                 #endif
 443                 /* hashed buffered write serialization */
 444                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 445
 446                 /* Only used for accounting purposes */
 447                 struct user_struct              *user;
 448                 struct mm_struct                *mm_account;
 449
 450                 /* ctx exit and cancelation */
 451                 struct llist_head               fallback_llist;
 452                 struct delayed_work             fallback_work;
 453                 struct work_struct              exit_work;
 454                 struct list_head                tctx_list;
 455                 struct completion               ref_comp;
 456                 u32                             iowq_limits[2];
 457                 bool                            iowq_limits_set;
 458         };
 459 };
 460
 461 struct io_uring_task {
 462         /* submission side */
 463         int                     cached_refs;
 464         struct xarray           xa;
 465         struct wait_queue_head  wait;
 466         const struct io_ring_ctx *last;
 467         struct io_wq            *io_wq;
 468         struct percpu_counter   inflight;
 469         atomic_t                inflight_tracked;
 470         atomic_t                in_idle;
 471
 472         spinlock_t              task_lock;
 473         struct io_wq_work_list  task_list;
 474         struct callback_head    task_work;
 475         bool                    task_running;
 476 };
 477
 478 /*
 479  * First field must be the file pointer in all the
 480  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 481  */
 482 struct io_poll_iocb {
 483         struct file                     *file;
 484         struct wait_queue_head          *head;
 485         __poll_t                        events;
 486         bool                            done;
 487         bool                            canceled;
 488         struct wait_queue_entry         wait;
 489 };
 490
 491 struct io_poll_update {
 492         struct file                     *file;
 493         u64                             old_user_data;
 494         u64                             new_user_data;
 495         __poll_t                        events;
 496         bool                            update_events;
 497         bool                            update_user_data;
 498 };
 499
 500 struct io_close {
 501         struct file                     *file;
 502         int                             fd;
 503         u32                             file_slot;
 504 };
 505
 506 struct io_timeout_data {
 507         struct io_kiocb                 *req;
 508         struct hrtimer                  timer;
 509         struct timespec64               ts;
 510         enum hrtimer_mode               mode;
 511         u32                             flags;
 512 };
 513
 514 struct io_accept {
 515         struct file                     *file;
 516         struct sockaddr __user          *addr;
 517         int __user                      *addr_len;
 518         int                             flags;
 519         u32                             file_slot;
 520         unsigned long                   nofile;
 521 };
 522
 523 struct io_sync {
 524         struct file                     *file;
 525         loff_t                          len;
 526         loff_t                          off;
 527         int                             flags;
 528         int                             mode;
 529 };
 530
 531 struct io_cancel {
 532         struct file                     *file;
 533         u64                             addr;
 534 };
 535
 536 struct io_timeout {
 537         struct file                     *file;
 538         u32                             off;
 539         u32                             target_seq;
 540         struct list_head                list;
 541         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 542         struct io_kiocb                 *head;
 543         /* for linked completions */
 544         struct io_kiocb                 *prev;
 545 };
 546
 547 struct io_timeout_rem {
 548         struct file                     *file;
 549         u64                             addr;
 550
 551         /* timeout update */
 552         struct timespec64               ts;
 553         u32                             flags;
 554         bool                            ltimeout;
 555 };
 556
 557 struct io_rw {
 558         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 559         struct kiocb                    kiocb;
 560         u64                             addr;
 561         u64                             len;
 562 };
 563
 564 struct io_connect {
 565         struct file                     *file;
 566         struct sockaddr __user          *addr;
 567         int                             addr_len;
 568 };
 569
 570 struct io_sr_msg {
 571         struct file                     *file;
 572         union {
 573                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 574                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 575                 void __user                     *buf;
 576         };
 577         int                             msg_flags;
 578         int                             bgid;
 579         size_t                          len;
 580 };
 581
 582 struct io_open {
 583         struct file                     *file;
 584         int                             dfd;
 585         u32                             file_slot;
 586         struct filename                 *filename;
 587         struct open_how                 how;
 588         unsigned long                   nofile;
 589 };
 590
 591 struct io_rsrc_update {
 592         struct file                     *file;
 593         u64                             arg;
 594         u32                             nr_args;
 595         u32                             offset;
 596 };
 597
 598 struct io_fadvise {
 599         struct file                     *file;
 600         u64                             offset;
 601         u32                             len;
 602         u32                             advice;
 603 };
 604
 605 struct io_madvise {
 606         struct file                     *file;
 607         u64                             addr;
 608         u32                             len;
 609         u32                             advice;
 610 };
 611
 612 struct io_epoll {
 613         struct file                     *file;
 614         int                             epfd;
 615         int                             op;
 616         int                             fd;
 617         struct epoll_event              event;
 618 };
 619
 620 struct io_splice {
 621         struct file                     *file_out;
 622         struct file                     *file_in;
 623         loff_t                          off_out;
 624         loff_t                          off_in;
 625         u64                             len;
 626         unsigned int                    flags;
 627 };
 628
 629 struct io_provide_buf {
 630         struct file                     *file;
 631         __u64                           addr;
 632         __u32                           len;
 633         __u32                           bgid;
 634         __u16                           nbufs;
 635         __u16                           bid;
 636 };
 637
 638 struct io_statx {
 639         struct file                     *file;
 640         int                             dfd;
 641         unsigned int                    mask;
 642         unsigned int                    flags;
 643         const char __user               *filename;
 644         struct statx __user             *buffer;
 645 };
 646
 647 struct io_shutdown {
 648         struct file                     *file;
 649         int                             how;
 650 };
 651
 652 struct io_rename {
 653         struct file                     *file;
 654         int                             old_dfd;
 655         int                             new_dfd;
 656         struct filename                 *oldpath;
 657         struct filename                 *newpath;
 658         int                             flags;
 659 };
 660
 661 struct io_unlink {
 662         struct file                     *file;
 663         int                             dfd;
 664         int                             flags;
 665         struct filename                 *filename;
 666 };
 667
 668 struct io_mkdir {
 669         struct file                     *file;
 670         int                             dfd;
 671         umode_t                         mode;
 672         struct filename                 *filename;
 673 };
 674
 675 struct io_symlink {
 676         struct file                     *file;
 677         int                             new_dfd;
 678         struct filename                 *oldpath;
 679         struct filename                 *newpath;
 680 };
 681
 682 struct io_hardlink {
 683         struct file                     *file;
 684         int                             old_dfd;
 685         int                             new_dfd;
 686         struct filename                 *oldpath;
 687         struct filename                 *newpath;
 688         int                             flags;
 689 };
 690
 691 struct io_async_connect {
 692         struct sockaddr_storage         address;
 693 };
 694
 695 struct io_async_msghdr {
 696         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 697         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 698         struct iovec                    *free_iov;
 699         struct sockaddr __user          *uaddr;
 700         struct msghdr                   msg;
 701         struct sockaddr_storage         addr;
 702 };
 703
 704 struct io_rw_state {
 705         struct iov_iter                 iter;
 706         struct iov_iter_state           iter_state;
 707         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 708 };
 709
 710 struct io_async_rw {
 711         struct io_rw_state              s;
 712         const struct iovec              *free_iovec;
 713         size_t                          bytes_done;
 714         struct wait_page_queue          wpq;
 715 };
 716
 717 enum {
 718         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 719         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 720         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 721         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 722         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 723         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 724
 725         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 726         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 727         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 728         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 729         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 730         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 731         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 732         REQ_F_POLLED_BIT,
 733         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 734         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 735         REQ_F_REISSUE_BIT,
 736         REQ_F_CREDS_BIT,
 737         REQ_F_REFCOUNT_BIT,
 738         REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT,
 739         REQ_F_ASYNC_DATA_BIT,
 740         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 741         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT,
 742         REQ_F_ISREG_BIT,
 743
 744         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 745         __REQ_F_LAST_BIT,
 746 };
 747
 748 enum {
 749         /* ctx owns file */
 750         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 751         /* drain existing IO first */
 752         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 753         /* linked sqes */
 754         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 755         /* doesn't sever on completion < 0 */
 756         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 757         /* IOSQE_ASYNC */
 758         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 759         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 760         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 761
 762         /* fail rest of links */
 763         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 764         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 765         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 766         /* read/write uses file position */
 767         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 768         /* must not punt to workers */
 769         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 770         /* has or had linked timeout */
 771         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 772         /* needs cleanup */
 773         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 774         /* already went through poll handler */
 775         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 776         /* buffer already selected */
 777         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 778         /* completion is deferred through io_comp_state */
 779         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 780         /* caller should reissue async */
 781         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 782         /* supports async reads/writes */
 783         REQ_F_SUPPORT_NOWAIT    = BIT(REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT),
 784         /* regular file */
 785         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 786         /* has creds assigned */
 787         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 788         /* skip refcounting if not set */
 789         REQ_F_REFCOUNT          = BIT(REQ_F_REFCOUNT_BIT),
 790         /* there is a linked timeout that has to be armed */
 791         REQ_F_ARM_LTIMEOUT      = BIT(REQ_F_ARM_LTIMEOUT_BIT),
 792         /* ->async_data allocated */
 793         REQ_F_ASYNC_DATA        = BIT(REQ_F_ASYNC_DATA_BIT),
 794 };
 795
 796 struct async_poll {
 797         struct io_poll_iocb     poll;
 798         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 799 };
 800
 801 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req, bool *locked);
 802
 803 struct io_task_work {
 804         union {
 805                 struct io_wq_work_node  node;
 806                 struct llist_node       fallback_node;
 807         };
 808         io_req_tw_func_t                func;
 809 };
 810
 811 enum {
 812         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 813         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 814 };
 815
 816 /*
 817  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 818  * as the first entry in their struct definition. So you can
 819  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 820  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 821  */
 822 struct io_kiocb {
 823         union {
 824                 struct file             *file;
 825                 struct io_rw            rw;
 826                 struct io_poll_iocb     poll;
 827                 struct io_poll_update   poll_update;
 828                 struct io_accept        accept;
 829                 struct io_sync          sync;
 830                 struct io_cancel        cancel;
 831                 struct io_timeout       timeout;
 832                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 833                 struct io_connect       connect;
 834                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 835                 struct io_open          open;
 836                 struct io_close         close;
 837                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 838                 struct io_fadvise       fadvise;
 839                 struct io_madvise       madvise;
 840                 struct io_epoll         epoll;
 841                 struct io_splice        splice;
 842                 struct io_provide_buf   pbuf;
 843                 struct io_statx         statx;
 844                 struct io_shutdown      shutdown;
 845                 struct io_rename        rename;
 846                 struct io_unlink        unlink;
 847                 struct io_mkdir         mkdir;
 848                 struct io_symlink       symlink;
 849                 struct io_hardlink      hardlink;
 850         };
 851
 852         u8                              opcode;
 853         /* polled IO has completed */
 854         u8                              iopoll_completed;
 855         u16                             buf_index;
 856         unsigned int                    flags;
 857
 858         u64                             user_data;
 859         u32                             result;
 860         u32                             cflags;
 861
 862         struct io_ring_ctx              *ctx;
 863         struct task_struct              *task;
 864
 865         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 866         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 867         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 868
 869         /* used by request caches, completion batching and iopoll */
 870         struct io_wq_work_node          comp_list;
 871         atomic_t                        refs;
 872         struct io_kiocb                 *link;
 873         struct io_task_work             io_task_work;
 874         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 875         struct hlist_node               hash_node;
 876         /* internal polling, see IORING_FEAT_FAST_POLL */
 877         struct async_poll               *apoll;
 878         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 879         void                            *async_data;
 880         struct io_wq_work               work;
 881         /* custom credentials, valid IFF REQ_F_CREDS is set */
 882         const struct cred               *creds;
 883         /* stores selected buf, valid IFF REQ_F_BUFFER_SELECTED is set */
 884         struct io_buffer                *kbuf;
 885 };
 886
 887 struct io_tctx_node {
 888         struct list_head        ctx_node;
 889         struct task_struct      *task;
 890         struct io_ring_ctx      *ctx;
 891 };
 892
 893 struct io_defer_entry {
 894         struct list_head        list;
 895         struct io_kiocb         *req;
 896         u32                     seq;
 897 };
 898
 899 struct io_op_def {
 900         /* needs req->file assigned */
 901         unsigned                needs_file : 1;
 902         /* should block plug */
 903         unsigned                plug : 1;
 904         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 905         unsigned                hash_reg_file : 1;
 906         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 907         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 908         /* set if opcode supports polled "wait" */
 909         unsigned                pollin : 1;
 910         unsigned                pollout : 1;
 911         /* op supports buffer selection */
 912         unsigned                buffer_select : 1;
 913         /* do prep async if is going to be punted */
 914         unsigned                needs_async_setup : 1;
 915         /* opcode is not supported by this kernel */
 916         unsigned                not_supported : 1;
 917         /* skip auditing */
 918         unsigned                audit_skip : 1;
 919         /* size of async data needed, if any */
 920         unsigned short          async_size;
 921 };
 922
 923 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 924         [IORING_OP_NOP] = {},
 925         [IORING_OP_READV] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollin                 = 1,
 929                 .buffer_select          = 1,
 930                 .needs_async_setup      = 1,
 931                 .plug                   = 1,
 932                 .audit_skip             = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_WRITEV] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .hash_reg_file          = 1,
 938                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 939                 .pollout                = 1,
 940                 .needs_async_setup      = 1,
 941                 .plug                   = 1,
 942                 .audit_skip             = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 944         },
 945         [IORING_OP_FSYNC] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .audit_skip             = 1,
 948         },
 949         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .plug                   = 1,
 954                 .audit_skip             = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 956         },
 957         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .hash_reg_file          = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollout                = 1,
 962                 .plug                   = 1,
 963                 .audit_skip             = 1,
 964                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 965         },
 966         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 969                 .audit_skip             = 1,
 970         },
 971         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {
 972                 .audit_skip             = 1,
 973         },
 974         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .audit_skip             = 1,
 977         },
 978         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollout                = 1,
 982                 .needs_async_setup      = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 984         },
 985         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988                 .pollin                 = 1,
 989                 .buffer_select          = 1,
 990                 .needs_async_setup      = 1,
 991                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 992         },
 993         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 994                 .audit_skip             = 1,
 995                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 996         },
 997         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 998                 /* used by timeout updates' prep() */
 999                 .audit_skip             = 1,
1000         },
1001         [IORING_OP_ACCEPT] = {
1002                 .needs_file             = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004                 .pollin                 = 1,
1005         },
1006         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {
1007                 .audit_skip             = 1,
1008         },
1009         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
1010                 .audit_skip             = 1,
1011                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
1012         },
1013         [IORING_OP_CONNECT] = {
1014                 .needs_file             = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016                 .pollout                = 1,
1017                 .needs_async_setup      = 1,
1018                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
1019         },
1020         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
1021                 .needs_file             = 1,
1022         },
1023         [IORING_OP_OPENAT] = {},
1024         [IORING_OP_CLOSE] = {},
1025         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
1026                 .audit_skip             = 1,
1027         },
1028         [IORING_OP_STATX] = {
1029                 .audit_skip             = 1,
1030         },
1031         [IORING_OP_READ] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1034                 .pollin                 = 1,
1035                 .buffer_select          = 1,
1036                 .plug                   = 1,
1037                 .audit_skip             = 1,
1038                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1039         },
1040         [IORING_OP_WRITE] = {
1041                 .needs_file             = 1,
1042                 .hash_reg_file          = 1,
1043                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1044                 .pollout                = 1,
1045                 .plug                   = 1,
1046                 .audit_skip             = 1,
1047                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1048         },
1049         [IORING_OP_FADVISE] = {
1050                 .needs_file             = 1,
1051                 .audit_skip             = 1,
1052         },
1053         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1054         [IORING_OP_SEND] = {
1055                 .needs_file             = 1,
1056                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1057                 .pollout                = 1,
1058                 .audit_skip             = 1,
1059         },
1060         [IORING_OP_RECV] = {
1061                 .needs_file             = 1,
1062                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1063                 .pollin                 = 1,
1064                 .buffer_select          = 1,
1065                 .audit_skip             = 1,
1066         },
1067         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1068         },
1069         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1070                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1071                 .audit_skip             = 1,
1072         },
1073         [IORING_OP_SPLICE] = {
1074                 .needs_file             = 1,
1075                 .hash_reg_file          = 1,
1076                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1077                 .audit_skip             = 1,
1078         },
1079         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {
1080                 .audit_skip             = 1,
1081         },
1082         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {
1083                 .audit_skip             = 1,
1084         },
1085         [IORING_OP_TEE] = {
1086                 .needs_file             = 1,
1087                 .hash_reg_file          = 1,
1088                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1089                 .audit_skip             = 1,
1090         },
1091         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1092                 .needs_file             = 1,
1093         },
1094         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1095         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1096         [IORING_OP_MKDIRAT] = {},
1097         [IORING_OP_SYMLINKAT] = {},
1098         [IORING_OP_LINKAT] = {},
1099 };
1100
1101 /* requests with any of those set should undergo io_disarm_next() */
1102 #define IO_DISARM_MASK (REQ_F_ARM_LTIMEOUT | REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)
1103
1104 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1105 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1106 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1107                                          struct task_struct *task,
1108                                          bool cancel_all);
1109 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1110
1111 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1112                                  s32 res, u32 cflags);
1113 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1114 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req);
1115 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1116 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1117 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1118                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1119                                      unsigned nr_args);
1120 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1121 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1122                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1123 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1124 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1125
1126 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1127 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1128 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1129
1130 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1131                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index);
1132 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags);
1133
1134 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer);
1135
1136 static struct kmem_cache *req_cachep;
1137
1138 static const struct file_operations io_uring_fops;
1139
1140 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1141 {
1142 #if defined(CONFIG_UNIX)
1143         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1144                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1145
1146                 return ctx->ring_sock->sk;
1147         }
1148 #endif
1149         return NULL;
1150 }
1151 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1152
1153 static inline void io_tw_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
1154 {
1155         if (!*locked) {
1156                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1157                 *locked = true;
1158         }
1159 }
1160
1161 #define io_for_each_link(pos, head) \
1162         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1163
1164 /*
1165  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1166  * see commit f958d7b528b1 for details.
1167  */
1168 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1169         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1170
1171 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1172 {
1173         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1174         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1175 }
1176
1177 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1178 {
1179         if (likely(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)))
1180                 return true;
1181
1182         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1183         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1184 }
1185
1186 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1189         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1190 }
1191
1192 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         WARN_ON_ONCE(!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT));
1195         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1196         atomic_inc(&req->refs);
1197 }
1198
1199 static inline void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
1200 {
1201         if (!wq_list_empty(&ctx->submit_state.compl_reqs))
1202                 __io_submit_flush_completions(ctx);
1203 }
1204
1205 static inline void __io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req, int nr)
1206 {
1207         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
1208                 req->flags |= REQ_F_REFCOUNT;
1209                 atomic_set(&req->refs, nr);
1210         }
1211 }
1212
1213 static inline void io_req_set_refcount(struct io_kiocb *req)
1214 {
1215         __io_req_set_refcount(req, 1);
1216 }
1217
1218 #define IO_RSRC_REF_BATCH       100
1219
1220 static inline void io_req_put_rsrc_locked(struct io_kiocb *req,
1221                                           struct io_ring_ctx *ctx)
1222         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1223 {
1224         struct percpu_ref *ref = req->fixed_rsrc_refs;
1225
1226         if (ref) {
1227                 if (ref == &ctx->rsrc_node->refs)
1228                         ctx->rsrc_cached_refs++;
1229                 else
1230                         percpu_ref_put(ref);
1231         }
1232 }
1233
1234 static inline void io_req_put_rsrc(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1235 {
1236         if (req->fixed_rsrc_refs)
1237                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1238 }
1239
1240 static __cold void io_rsrc_refs_drop(struct io_ring_ctx *ctx)
1241         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1242 {
1243         if (ctx->rsrc_cached_refs) {
1244                 percpu_ref_put_many(&ctx->rsrc_node->refs, ctx->rsrc_cached_refs);
1245                 ctx->rsrc_cached_refs = 0;
1246         }
1247 }
1248
1249 static void io_rsrc_refs_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
1250         __must_hold(&ctx->uring_lock)
1251 {
1252         ctx->rsrc_cached_refs += IO_RSRC_REF_BATCH;
1253         percpu_ref_get_many(&ctx->rsrc_node->refs, IO_RSRC_REF_BATCH);
1254 }
1255
1256 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req,
1257                                         struct io_ring_ctx *ctx)
1258 {
1259         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1260                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1261                 ctx->rsrc_cached_refs--;
1262                 if (unlikely(ctx->rsrc_cached_refs < 0))
1263                         io_rsrc_refs_refill(ctx);
1264         }
1265 }
1266
1267 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1268 {
1269         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1270
1271         /* already at zero, wait for ->release() */
1272         if (!got)
1273                 wait_for_completion(compl);
1274         percpu_ref_resurrect(ref);
1275         if (got)
1276                 percpu_ref_put(ref);
1277 }
1278
1279 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1280                           bool cancel_all)
1281         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1282 {
1283         struct io_kiocb *req;
1284
1285         if (task && head->task != task)
1286                 return false;
1287         if (cancel_all)
1288                 return true;
1289
1290         io_for_each_link(req, head) {
1291                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1292                         return true;
1293         }
1294         return false;
1295 }
1296
1297 static bool io_match_linked(struct io_kiocb *head)
1298 {
1299         struct io_kiocb *req;
1300
1301         io_for_each_link(req, head) {
1302                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1303                         return true;
1304         }
1305         return false;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * As io_match_task() but protected against racing with linked timeouts.
1310  * User must not hold timeout_lock.
1311  */
1312 static bool io_match_task_safe(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1313                                bool cancel_all)
1314 {
1315         bool matched;
1316
1317         if (task && head->task != task)
1318                 return false;
1319         if (cancel_all)
1320                 return true;
1321
1322         if (head->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1323                 struct io_ring_ctx *ctx = head->ctx;
1324
1325                 /* protect against races with linked timeouts */
1326                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1327                 matched = io_match_linked(head);
1328                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1329         } else {
1330                 matched = io_match_linked(head);
1331         }
1332         return matched;
1333 }
1334
1335 static inline bool req_has_async_data(struct io_kiocb *req)
1336 {
1337         return req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA;
1338 }
1339
1340 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1341 {
1342         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1343 }
1344
1345 static inline void req_fail_link_node(struct io_kiocb *req, int res)
1346 {
1347         req_set_fail(req);
1348         req->result = res;
1349 }
1350
1351 static __cold void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1352 {
1353         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1354
1355         complete(&ctx->ref_comp);
1356 }
1357
1358 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1359 {
1360         return !req->timeout.off;
1361 }
1362
1363 static __cold void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1364 {
1365         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1366                                                 fallback_work.work);
1367         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1368         struct io_kiocb *req, *tmp;
1369         bool locked = false;
1370
1371         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1372         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1373                 req->io_task_work.func(req, &locked);
1374
1375         if (locked) {
1376                 io_submit_flush_completions(ctx);
1377                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1378         }
1379         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1380 }
1381
1382 static __cold struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1383 {
1384         struct io_ring_ctx *ctx;
1385         int hash_bits;
1386
1387         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1388         if (!ctx)
1389                 return NULL;
1390
1391         /*
1392          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1393          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1394          */
1395         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1396         hash_bits -= 5;
1397         if (hash_bits <= 0)
1398                 hash_bits = 1;
1399         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1400         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1401                                         GFP_KERNEL);
1402         if (!ctx->cancel_hash)
1403                 goto err;
1404         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1405
1406         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1407         if (!ctx->dummy_ubuf)
1408                 goto err;
1409         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1410         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1411
1412         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1413                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1414                 goto err;
1415
1416         ctx->flags = p->flags;
1417         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1418         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1419         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1420         init_completion(&ctx->ref_comp);
1421         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1422         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1423         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1424         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1425         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1426         spin_lock_init(&ctx->timeout_lock);
1427         INIT_WQ_LIST(&ctx->iopoll_list);
1428         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1429         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1430         INIT_LIST_HEAD(&ctx->ltimeout_list);
1431         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1432         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1433         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1434         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1435         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1436         ctx->submit_state.free_list.next = NULL;
1437         INIT_WQ_LIST(&ctx->locked_free_list);
1438         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1439         INIT_WQ_LIST(&ctx->submit_state.compl_reqs);
1440         return ctx;
1441 err:
1442         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1443         kfree(ctx->cancel_hash);
1444         kfree(ctx);
1445         return NULL;
1446 }
1447
1448 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1449 {
1450         struct io_rings *r = ctx->rings;
1451
1452         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1453         ctx->cq_extra--;
1454 }
1455
1456 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1457 {
1458         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1459                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1460
1461                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1462         }
1463
1464         return false;
1465 }
1466
1467 #define FFS_NOWAIT              0x1UL
1468 #define FFS_ISREG               0x2UL
1469 #define FFS_MASK                ~(FFS_NOWAIT|FFS_ISREG)
1470
1471 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1472 {
1473         return req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
1474 }
1475
1476 static inline void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1477 {
1478         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1479                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1480                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1481         }
1482 }
1483
1484 static struct io_kiocb *__io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1485 {
1486         if (WARN_ON_ONCE(!req->link))
1487                 return NULL;
1488
1489         req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
1490         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1491
1492         /* linked timeouts should have two refs once prep'ed */
1493         io_req_set_refcount(req);
1494         __io_req_set_refcount(req->link, 2);
1495         return req->link;
1496 }
1497
1498 static inline struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1499 {
1500         if (likely(!(req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT)))
1501                 return NULL;
1502         return __io_prep_linked_timeout(req);
1503 }
1504
1505 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1506 {
1507         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1508         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1509
1510         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1511                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1512                 req->creds = get_current_cred();
1513         }
1514
1515         req->work.list.next = NULL;
1516         req->work.flags = 0;
1517         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1518                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1519
1520         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1521                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1522                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1523         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1524                 if (def->unbound_nonreg_file)
1525                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1526         }
1527
1528         switch (req->opcode) {
1529         case IORING_OP_SPLICE:
1530         case IORING_OP_TEE:
1531                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1532                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1533                 break;
1534         }
1535 }
1536
1537 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1538 {
1539         struct io_kiocb *cur;
1540
1541         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1542                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1543
1544                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1545                 io_for_each_link(cur, req)
1546                         io_prep_async_work(cur);
1547                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1548         } else {
1549                 io_for_each_link(cur, req)
1550                         io_prep_async_work(cur);
1551         }
1552 }
1553
1554 static inline void io_req_add_compl_list(struct io_kiocb *req)
1555 {
1556         struct io_submit_state *state = &req->ctx->submit_state;
1557
1558         wq_list_add_tail(&req->comp_list, &state->compl_reqs);
1559 }
1560
1561 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req, bool *dont_use)
1562 {
1563         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1564         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1565         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1566
1567         BUG_ON(!tctx);
1568         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1569
1570         /* init ->work of the whole link before punting */
1571         io_prep_async_link(req);
1572
1573         /*
1574          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1575          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1576          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1577          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1578          * worker for it).
1579          */
1580         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1581                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1582
1583         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1584                                         &req->work, req->flags);
1585         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1586         if (link)
1587                 io_queue_linked_timeout(link);
1588 }
1589
1590 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1591         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1592         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
1593 {
1594         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1595
1596         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1597                 if (status)
1598                         req_set_fail(req);
1599                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1600                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1601                 list_del_init(&req->timeout.list);
1602                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1603                 io_put_req_deferred(req);
1604         }
1605 }
1606
1607 static __cold void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1608 {
1609         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1610                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1611                                                 struct io_defer_entry, list);
1612
1613                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1614                         break;
1615                 list_del_init(&de->list);
1616                 io_req_task_queue(de->req);
1617                 kfree(de);
1618         }
1619 }
1620
1621 static __cold void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1622         __must_hold(&ctx->completion_lock)
1623 {
1624         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1625
1626         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
1627         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1628                 u32 events_needed, events_got;
1629                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1630                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1631
1632                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1633                         break;
1634
1635                 /*
1636                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1637                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1638                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1639                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1640                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1641                  */
1642                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1643                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1644                 if (events_got < events_needed)
1645                         break;
1646
1647                 list_del_init(&req->timeout.list);
1648                 io_kill_timeout(req, 0);
1649         }
1650         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1651         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
1652 }
1653
1654 static __cold void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1655 {
1656         if (ctx->off_timeout_used)
1657                 io_flush_timeouts(ctx);
1658         if (ctx->drain_active)
1659                 io_queue_deferred(ctx);
1660 }
1661
1662 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1663 {
1664         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1665                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1666         /* order cqe stores with ring update */
1667         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1668 }
1669
1670 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1671 {
1672         struct io_rings *r = ctx->rings;
1673
1674         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1675 }
1676
1677 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1678 {
1679         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1680 }
1681
1682 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1683 {
1684         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1685         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1686
1687         /*
1688          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1689          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1690          * fill the cq entry
1691          */
1692         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1693                 return NULL;
1694
1695         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1696         return &rings->cqes[tail & mask];
1697 }
1698
1699 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1700 {
1701         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1702                 return false;
1703         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1704                 return false;
1705         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1706 }
1707
1708 /*
1709  * This should only get called when at least one event has been posted.
1710  * Some applications rely on the eventfd notification count only changing
1711  * IFF a new CQE has been added to the CQ ring. There's no depedency on
1712  * 1:1 relationship between how many times this function is called (and
1713  * hence the eventfd count) and number of CQEs posted to the CQ ring.
1714  */
1715 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1716 {
1717         /*
1718          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1719          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1720          * wake as many waiters as we need to.
1721          */
1722         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1723                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1724         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1725                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1726 }
1727
1728 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1729 {
1730         /* see waitqueue_active() comment */
1731         smp_mb();
1732
1733         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1734                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1735                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1736         }
1737         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1738                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1739 }
1740
1741 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1742 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1743 {
1744         bool all_flushed, posted;
1745
1746         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1747                 return false;
1748
1749         posted = false;
1750         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1751         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1752                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1753                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1754
1755                 if (!cqe && !force)
1756                         break;
1757                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1758                                         struct io_overflow_cqe, list);
1759                 if (cqe)
1760                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1761                 else
1762                         io_account_cq_overflow(ctx);
1763
1764                 posted = true;
1765                 list_del(&ocqe->list);
1766                 kfree(ocqe);
1767         }
1768
1769         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1770         if (all_flushed) {
1771                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1772                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1773                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1774         }
1775
1776         if (posted)
1777                 io_commit_cqring(ctx);
1778         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1779         if (posted)
1780                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1781         return all_flushed;
1782 }
1783
1784 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1785 {
1786         bool ret = true;
1787
1788         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1789                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1790                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1791                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1792                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1793                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1794                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1795         }
1796
1797         return ret;
1798 }
1799
1800 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1801 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1802 {
1803         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1804
1805         if (likely(task == current)) {
1806                 tctx->cached_refs += nr;
1807         } else {
1808                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1809                 if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1810                         wake_up(&tctx->wait);
1811                 put_task_struct_many(task, nr);
1812         }
1813 }
1814
1815 static void io_task_refs_refill(struct io_uring_task *tctx)
1816 {
1817         unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
1818
1819         percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
1820         refcount_add(refill, &current->usage);
1821         tctx->cached_refs += refill;
1822 }
1823
1824 static inline void io_get_task_refs(int nr)
1825 {
1826         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1827
1828         tctx->cached_refs -= nr;
1829         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0))
1830                 io_task_refs_refill(tctx);
1831 }
1832
1833 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1834                                      s32 res, u32 cflags)
1835 {
1836         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1837
1838         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1839         if (!ocqe) {
1840                 /*
1841                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1842                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1843                  * on the floor.
1844                  */
1845                 io_account_cq_overflow(ctx);
1846                 return false;
1847         }
1848         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1849                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1850                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1851                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1852
1853         }
1854         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1855         ocqe->cqe.res = res;
1856         ocqe->cqe.flags = cflags;
1857         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1858         return true;
1859 }
1860
1861 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1862                                           s32 res, u32 cflags)
1863 {
1864         struct io_uring_cqe *cqe;
1865
1866         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1867
1868         /*
1869          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1870          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1871          * the ring.
1872          */
1873         cqe = io_get_cqe(ctx);
1874         if (likely(cqe)) {
1875                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1876                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1877                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1878                 return true;
1879         }
1880         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1881 }
1882
1883 /* not as hot to bloat with inlining */
1884 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1885                                           s32 res, u32 cflags)
1886 {
1887         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1888 }
1889
1890 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, s32 res,
1891                                  u32 cflags)
1892 {
1893         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1894
1895         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1896         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1897         /*
1898          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1899          * free_list cache.
1900          */
1901         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1902                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1903                         if (req->flags & IO_DISARM_MASK)
1904                                 io_disarm_next(req);
1905                         if (req->link) {
1906                                 io_req_task_queue(req->link);
1907                                 req->link = NULL;
1908                         }
1909                 }
1910                 io_req_put_rsrc(req, ctx);
1911                 io_dismantle_req(req);
1912                 io_put_task(req->task, 1);
1913                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
1914                 ctx->locked_free_nr++;
1915         }
1916         io_commit_cqring(ctx);
1917         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1918         io_cqring_ev_posted(ctx);
1919 }
1920
1921 static inline void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, s32 res,
1922                                          u32 cflags)
1923 {
1924         req->result = res;
1925         req->cflags = cflags;
1926         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1927 }
1928
1929 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1930                                      s32 res, u32 cflags)
1931 {
1932         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1933                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1934         else
1935                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1936 }
1937
1938 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, s32 res)
1939 {
1940         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1941 }
1942
1943 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, s32 res)
1944 {
1945         req_set_fail(req);
1946         io_req_complete_post(req, res, 0);
1947 }
1948
1949 static void io_req_complete_fail_submit(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         /*
1952          * We don't submit, fail them all, for that replace hardlinks with
1953          * normal links. Extra REQ_F_LINK is tolerated.
1954          */
1955         req->flags &= ~REQ_F_HARDLINK;
1956         req->flags |= REQ_F_LINK;
1957         io_req_complete_failed(req, req->result);
1958 }
1959
1960 /*
1961  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1962  * advance and keep them valid across allocations.
1963  */
1964 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1965 {
1966         req->ctx = ctx;
1967         req->link = NULL;
1968         req->async_data = NULL;
1969         /* not necessary, but safer to zero */
1970         req->result = 0;
1971 }
1972
1973 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1974                                         struct io_submit_state *state)
1975 {
1976         spin_lock(&ctx->completion_lock);
1977         wq_list_splice(&ctx->locked_free_list, &state->free_list);
1978         ctx->locked_free_nr = 0;
1979         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
1980 }
1981
1982 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1983 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1984 {
1985         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1986
1987         /*
1988          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1989          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1990          * side cache.
1991          */
1992         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1993                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
1994         return !!state->free_list.next;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * A request might get retired back into the request caches even before opcode
1999  * handlers and io_issue_sqe() are done with it, e.g. inline completion path.
2000  * Because of that, io_alloc_req() should be called only under ->uring_lock
2001  * and with extra caution to not get a request that is still worked on.
2002  */
2003 static __cold bool __io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2004         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2005 {
2006         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2007         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
2008         void *reqs[IO_REQ_ALLOC_BATCH];
2009         struct io_kiocb *req;
2010         int ret, i;
2011
2012         if (likely(state->free_list.next || io_flush_cached_reqs(ctx)))
2013                 return true;
2014
2015         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, ARRAY_SIZE(reqs), reqs);
2016
2017         /*
2018          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
2019          * retry single alloc to be on the safe side.
2020          */
2021         if (unlikely(ret <= 0)) {
2022                 reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
2023                 if (!reqs[0])
2024                         return false;
2025                 ret = 1;
2026         }
2027
2028         percpu_ref_get_many(&ctx->refs, ret);
2029         for (i = 0; i < ret; i++) {
2030                 req = reqs[i];
2031
2032                 io_preinit_req(req, ctx);
2033                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &state->free_list);
2034         }
2035         return true;
2036 }
2037
2038 static inline bool io_alloc_req_refill(struct io_ring_ctx *ctx)
2039 {
2040         if (unlikely(!ctx->submit_state.free_list.next))
2041                 return __io_alloc_req_refill(ctx);
2042         return true;
2043 }
2044
2045 static inline struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
2046 {
2047         struct io_wq_work_node *node;
2048
2049         node = wq_stack_extract(&ctx->submit_state.free_list);
2050         return container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
2051 }
2052
2053 static inline void io_put_file(struct file *file)
2054 {
2055         if (file)
2056                 fput(file);
2057 }
2058
2059 static inline void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2060 {
2061         unsigned int flags = req->flags;
2062
2063         if (unlikely(flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS))
2064                 io_clean_op(req);
2065         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
2066                 io_put_file(req->file);
2067 }
2068
2069 static __cold void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2070 {
2071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2072
2073         io_req_put_rsrc(req, ctx);
2074         io_dismantle_req(req);
2075         io_put_task(req->task, 1);
2076
2077         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2078         wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->locked_free_list);
2079         ctx->locked_free_nr++;
2080         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2081 }
2082
2083 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2084 {
2085         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2086
2087         req->link = nxt->link;
2088         nxt->link = NULL;
2089 }
2090
2091 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2092         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2093         __must_hold(&req->ctx->timeout_lock)
2094 {
2095         struct io_kiocb *link = req->link;
2096
2097         if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2098                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2099
2100                 io_remove_next_linked(req);
2101                 link->timeout.head = NULL;
2102                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
2103                         list_del(&link->timeout.list);
2104                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2105                                              -ECANCELED, 0);
2106                         io_put_req_deferred(link);
2107                         return true;
2108                 }
2109         }
2110         return false;
2111 }
2112
2113 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2114         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2115 {
2116         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
2117
2118         req->link = NULL;
2119         while (link) {
2120                 long res = -ECANCELED;
2121
2122                 if (link->flags & REQ_F_FAIL)
2123                         res = link->result;
2124
2125                 nxt = link->link;
2126                 link->link = NULL;
2127
2128                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2129                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, res, 0);
2130                 io_put_req_deferred(link);
2131                 link = nxt;
2132         }
2133 }
2134
2135 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
2136         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
2137 {
2138         bool posted = false;
2139
2140         if (req->flags & REQ_F_ARM_LTIMEOUT) {
2141                 struct io_kiocb *link = req->link;
2142
2143                 req->flags &= ~REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
2144                 if (link && link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
2145                         io_remove_next_linked(req);
2146                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
2147                                              -ECANCELED, 0);
2148                         io_put_req_deferred(link);
2149                         posted = true;
2150                 }
2151         } else if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
2152                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2153
2154                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
2155                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
2156                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
2157         }
2158         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
2159                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
2160                 posted |= (req->link != NULL);
2161                 io_fail_links(req);
2162         }
2163         return posted;
2164 }
2165
2166 static void __io_req_find_next_prep(struct io_kiocb *req)
2167 {
2168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2169         bool posted;
2170
2171         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2172         posted = io_disarm_next(req);
2173         if (posted)
2174                 io_commit_cqring(req->ctx);
2175         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2176         if (posted)
2177                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2178 }
2179
2180 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2181 {
2182         struct io_kiocb *nxt;
2183
2184         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
2185                 return NULL;
2186         /*
2187          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2188          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2189          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2190          * of the chain.
2191          */
2192         if (unlikely(req->flags & IO_DISARM_MASK))
2193                 __io_req_find_next_prep(req);
2194         nxt = req->link;
2195         req->link = NULL;
2196         return nxt;
2197 }
2198
2199 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx, bool *locked)
2200 {
2201         if (!ctx)
2202                 return;
2203         if (*locked) {
2204                 io_submit_flush_completions(ctx);
2205                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2206                 *locked = false;
2207         }
2208         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2209 }
2210
2211 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
2212 {
2213         bool locked = false;
2214         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
2215         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
2216                                                   task_work);
2217
2218         while (1) {
2219                 struct io_wq_work_node *node;
2220
2221                 if (!tctx->task_list.first && locked)
2222                         io_submit_flush_completions(ctx);
2223
2224                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
2225                 node = tctx->task_list.first;
2226                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2227                 if (!node)
2228                         tctx->task_running = false;
2229                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
2230                 if (!node)
2231                         break;
2232
2233                 do {
2234                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
2235                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2236                                                             io_task_work.node);
2237
2238                         if (req->ctx != ctx) {
2239                                 ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2240                                 ctx = req->ctx;
2241                                 /* if not contended, grab and improve batching */
2242                                 locked = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
2243                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
2244                         }
2245                         req->io_task_work.func(req, &locked);
2246                         node = next;
2247                 } while (node);
2248
2249                 cond_resched();
2250         }
2251
2252         ctx_flush_and_put(ctx, &locked);
2253 }
2254
2255 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2256 {
2257         struct task_struct *tsk = req->task;
2258         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2259         enum task_work_notify_mode notify;
2260         struct io_wq_work_node *node;
2261         unsigned long flags;
2262         bool running;
2263
2264         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2265
2266         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2267         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2268         running = tctx->task_running;
2269         if (!running)
2270                 tctx->task_running = true;
2271         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2272
2273         /* task_work already pending, we're done */
2274         if (running)
2275                 return;
2276
2277         /*
2278          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2279          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2280          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2281          * will do the job.
2282          */
2283         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2284         if (likely(!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))) {
2285                 if (notify == TWA_NONE)
2286                         wake_up_process(tsk);
2287                 return;
2288         }
2289
2290         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2291         tctx->task_running = false;
2292         node = tctx->task_list.first;
2293         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2294         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2295
2296         while (node) {
2297                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2298                 node = node->next;
2299                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2300                               &req->ctx->fallback_llist))
2301                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2302         }
2303 }
2304
2305 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2306 {
2307         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2308
2309         /* not needed for normal modes, but SQPOLL depends on it */
2310         io_tw_lock(ctx, locked);
2311         io_req_complete_failed(req, req->result);
2312 }
2313
2314 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2315 {
2316         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2317
2318         io_tw_lock(ctx, locked);
2319         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
2320         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2321                 __io_queue_sqe(req);
2322         else
2323                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2324 }
2325
2326 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2327 {
2328         req->result = ret;
2329         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2330         io_req_task_work_add(req);
2331 }
2332
2333 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2334 {
2335         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2336         io_req_task_work_add(req);
2337 }
2338
2339 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2340 {
2341         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2342         io_req_task_work_add(req);
2343 }
2344
2345 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2346 {
2347         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2348
2349         if (nxt)
2350                 io_req_task_queue(nxt);
2351 }
2352
2353 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2354 {
2355         io_queue_next(req);
2356         __io_free_req(req);
2357 }
2358
2359 static void io_free_req_work(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2360 {
2361         io_free_req(req);
2362 }
2363
2364 static void io_free_batch_list(struct io_ring_ctx *ctx,
2365                                 struct io_wq_work_node *node)
2366         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2367 {
2368         struct task_struct *task = NULL;
2369         int task_refs = 0;
2370
2371         do {
2372                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2373                                                     comp_list);
2374
2375                 if (unlikely(req->flags & REQ_F_REFCOUNT)) {
2376                         node = req->comp_list.next;
2377                         if (!req_ref_put_and_test(req))
2378                                 continue;
2379                 }
2380
2381                 io_req_put_rsrc_locked(req, ctx);
2382                 io_queue_next(req);
2383                 io_dismantle_req(req);
2384
2385                 if (req->task != task) {
2386                         if (task)
2387                                 io_put_task(task, task_refs);
2388                         task = req->task;
2389                         task_refs = 0;
2390                 }
2391                 task_refs++;
2392                 node = req->comp_list.next;
2393                 wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
2394         } while (node);
2395
2396         if (task)
2397                 io_put_task(task, task_refs);
2398 }
2399
2400 static void __io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2401         __must_hold(&ctx->uring_lock)
2402 {
2403         struct io_wq_work_node *node, *prev;
2404         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
2405
2406         spin_lock(&ctx->completion_lock);
2407         wq_list_for_each(node, prev, &state->compl_reqs) {
2408                 struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
2409                                                     comp_list);
2410
2411                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2412                                         req->cflags);
2413         }
2414         io_commit_cqring(ctx);
2415         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
2416         io_cqring_ev_posted(ctx);
2417
2418         io_free_batch_list(ctx, state->compl_reqs.first);
2419         INIT_WQ_LIST(&state->compl_reqs);
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2424  * was the last reference to this request.
2425  */
2426 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2427 {
2428         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2429
2430         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2431                 nxt = io_req_find_next(req);
2432                 __io_free_req(req);
2433         }
2434         return nxt;
2435 }
2436
2437 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2438 {
2439         if (req_ref_put_and_test(req))
2440                 io_free_req(req);
2441 }
2442
2443 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2444 {
2445         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2446                 req->io_task_work.func = io_free_req_work;
2447                 io_req_task_work_add(req);
2448         }
2449 }
2450
2451 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2452 {
2453         /* See comment at the top of this file */
2454         smp_rmb();
2455         return __io_cqring_events(ctx);
2456 }
2457
2458 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2459 {
2460         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2461
2462         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2463         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2464 }
2465
2466 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2467 {
2468         unsigned int cflags;
2469
2470         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2471         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2472         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2473         kfree(kbuf);
2474         return cflags;
2475 }
2476
2477 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2478 {
2479         if (likely(!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)))
2480                 return 0;
2481         return io_put_kbuf(req, req->kbuf);
2482 }
2483
2484 static inline bool io_run_task_work(void)
2485 {
2486         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2487                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2488                 tracehook_notify_signal();
2489                 return true;
2490         }
2491
2492         return false;
2493 }
2494
2495 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, bool force_nonspin)
2496 {
2497         struct io_wq_work_node *pos, *start, *prev;
2498         unsigned int poll_flags = BLK_POLL_NOSLEEP;
2499         DEFINE_IO_COMP_BATCH(iob);
2500         int nr_events = 0;
2501
2502         /*
2503          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2504          * off our complete list.
2505          */
2506         if (ctx->poll_multi_queue || force_nonspin)
2507                 poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2508
2509         wq_list_for_each(pos, start, &ctx->iopoll_list) {
2510                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2511                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2512                 int ret;
2513
2514                 /*
2515                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2516                  * If we find a request that requires polling, break out
2517                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2518                  */
2519                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2520                         break;
2521
2522                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, &iob, poll_flags);
2523                 if (unlikely(ret < 0))
2524                         return ret;
2525                 else if (ret)
2526                         poll_flags |= BLK_POLL_ONESHOT;
2527
2528                 /* iopoll may have completed current req */
2529                 if (!rq_list_empty(iob.req_list) ||
2530                     READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2531                         break;
2532         }
2533
2534         if (!rq_list_empty(iob.req_list))
2535                 iob.complete(&iob);
2536         else if (!pos)
2537                 return 0;
2538
2539         prev = start;
2540         wq_list_for_each_resume(pos, prev) {
2541                 struct io_kiocb *req = container_of(pos, struct io_kiocb, comp_list);
2542
2543                 /* order with io_complete_rw_iopoll(), e.g. ->result updates */
2544                 if (!smp_load_acquire(&req->iopoll_completed))
2545                         break;
2546                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2547                                         io_put_rw_kbuf(req));
2548                 nr_events++;
2549         }
2550
2551         if (unlikely(!nr_events))
2552                 return 0;
2553
2554         io_commit_cqring(ctx);
2555         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2556         pos = start ? start->next : ctx->iopoll_list.first;
2557         wq_list_cut(&ctx->iopoll_list, prev, start);
2558         io_free_batch_list(ctx, pos);
2559         return nr_events;
2560 }
2561
2562 /*
2563  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2564  * find and complete them.
2565  */
2566 static __cold void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2567 {
2568         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2569                 return;
2570
2571         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2572         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2573                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2574                 if (io_do_iopoll(ctx, true) == 0)
2575                         break;
2576                 /*
2577                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2578                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2579                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2580                  */
2581                 if (need_resched()) {
2582                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2583                         cond_resched();
2584                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2585                 }
2586         }
2587         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2588 }
2589
2590 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2591 {
2592         unsigned int nr_events = 0;
2593         int ret = 0;
2594
2595         /*
2596          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2597          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2598          * that got punted to a workqueue.
2599          */
2600         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2601         /*
2602          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2603          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2604          * already triggered a CQE (eg in error).
2605          */
2606         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2607                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2608         if (io_cqring_events(ctx))
2609                 goto out;
2610         do {
2611                 /*
2612                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2613                  * application entering polling for a command before it gets
2614                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2615                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2616                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2617                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2618                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2619                  * very same mutex.
2620                  */
2621                 if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2622                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2623
2624                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2625                         io_run_task_work();
2626                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2627
2628                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2629                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2630                             wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
2631                                 break;
2632                 }
2633                 ret = io_do_iopoll(ctx, !min);
2634                 if (ret < 0)
2635                         break;
2636                 nr_events += ret;
2637                 ret = 0;
2638         } while (nr_events < min && !need_resched());
2639 out:
2640         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2641         return ret;
2642 }
2643
2644 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         /*
2647          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2648          * thread.
2649          */
2650         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2651                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2652
2653                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2654                 sb_end_write(sb);
2655         }
2656 }
2657
2658 #ifdef CONFIG_BLOCK
2659 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2660 {
2661         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2662
2663         if (!req_has_async_data(req))
2664                 return !io_req_prep_async(req);
2665         iov_iter_restore(&rw->s.iter, &rw->s.iter_state);
2666         return true;
2667 }
2668
2669 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2670 {
2671         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2673
2674         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2675                 return false;
2676         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2677             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2678                 return false;
2679         /*
2680          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2681          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2682          * -EAGAIN.
2683          */
2684         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2685                 return false;
2686         /*
2687          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2688          * not in the original thread group (or in task context).
2689          */
2690         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2691                 return false;
2692         return true;
2693 }
2694 #else
2695 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2696 {
2697         return false;
2698 }
2699 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2700 {
2701         return false;
2702 }
2703 #endif
2704
2705 static bool __io_complete_rw_common(struct io_kiocb *req, long res)
2706 {
2707         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2708                 kiocb_end_write(req);
2709         if (unlikely(res != req->result)) {
2710                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2711                     io_rw_should_reissue(req)) {
2712                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2713                         return true;
2714                 }
2715                 req_set_fail(req);
2716                 req->result = res;
2717         }
2718         return false;
2719 }
2720
2721 static void io_req_task_complete(struct io_kiocb *req, bool *locked)
2722 {
2723         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2724         int res = req->result;
2725
2726         if (*locked) {
2727                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
2728                 io_req_add_compl_list(req);
2729         } else {
2730                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
2731         }
2732 }
2733
2734 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2735                              unsigned int issue_flags)
2736 {
2737         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2738                 return;
2739         __io_req_complete(req, issue_flags, req->result, io_put_rw_kbuf(req));
2740 }
2741
2742 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res)
2743 {
2744         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2745
2746         if (__io_complete_rw_common(req, res))
2747                 return;
2748         req->result = res;
2749         req->io_task_work.func = io_req_task_complete;
2750         io_req_task_work_add(req);
2751 }
2752
2753 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res)
2754 {
2755         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2756
2757         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2758                 kiocb_end_write(req);
2759         if (unlikely(res != req->result)) {
2760                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2761                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2762                         return;
2763                 }
2764                 req->result = res;
2765         }
2766
2767         /* order with io_iopoll_complete() checking ->iopoll_completed */
2768         smp_store_release(&req->iopoll_completed, 1);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2773  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2774  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2775  * accessing the kiocb cookie.
2776  */
2777 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
2778 {
2779         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2780         const bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
2781
2782         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2783         if (unlikely(needs_lock))
2784                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2785
2786         /*
2787          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2788          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2789          * different devices.
2790          */
2791         if (wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2792                 ctx->poll_multi_queue = false;
2793         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2794                 struct io_kiocb *list_req;
2795
2796                 list_req = container_of(ctx->iopoll_list.first, struct io_kiocb,
2797                                         comp_list);
2798                 if (list_req->file != req->file)
2799                         ctx->poll_multi_queue = true;
2800         }
2801
2802         /*
2803          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2804          * it to the front so we find it first.
2805          */
2806         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2807                 wq_list_add_head(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2808         else
2809                 wq_list_add_tail(&req->comp_list, &ctx->iopoll_list);
2810
2811         if (unlikely(needs_lock)) {
2812                 /*
2813                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2814                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2815                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2816                  * whether should wake up sq thread.
2817                  */
2818                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2819                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2820                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2821
2822                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2823         }
2824 }
2825
2826 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2827 {
2828         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2829 }
2830
2831 /*
2832  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2833  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2834  * inline.
2835  */
2836 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, umode_t mode)
2837 {
2838         if (S_ISBLK(mode)) {
2839                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2840                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2841                         return true;
2842                 return false;
2843         }
2844         if (S_ISSOCK(mode))
2845                 return true;
2846         if (S_ISREG(mode)) {
2847                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2848                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2849                     file->f_op != &io_uring_fops)
2850                         return true;
2851                 return false;
2852         }
2853
2854         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2855         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2856                 return true;
2857         return file->f_mode & FMODE_NOWAIT;
2858 }
2859
2860 /*
2861  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2862  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2863  * inline.
2864  */
2865 static unsigned int io_file_get_flags(struct file *file)
2866 {
2867         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2868         unsigned int res = 0;
2869
2870         if (S_ISREG(mode))
2871                 res |= FFS_ISREG;
2872         if (__io_file_supports_nowait(file, mode))
2873                 res |= FFS_NOWAIT;
2874         return res;
2875 }
2876
2877 static inline bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req)
2878 {
2879         return req->flags & REQ_F_SUPPORT_NOWAIT;
2880 }
2881
2882 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2883 {
2884         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2885         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2886         struct file *file = req->file;
2887         unsigned ioprio;
2888         int ret;
2889
2890         if (!io_req_ffs_set(req))
2891                 req->flags |= io_file_get_flags(file) << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT;
2892
2893         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2894         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2895                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2896                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2897         }
2898         kiocb->ki_flags = iocb_flags(file);
2899         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2900         if (unlikely(ret))
2901                 return ret;
2902
2903         /*
2904          * If the file is marked O_NONBLOCK, still allow retry for it if it
2905          * supports async. Otherwise it's impossible to use O_NONBLOCK files
2906          * reliably. If not, or it IOCB_NOWAIT is set, don't retry.
2907          */
2908         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) ||
2909             ((file->f_flags & O_NONBLOCK) && !io_file_supports_nowait(req)))
2910                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2911
2912         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2913                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || !file->f_op->iopoll)
2914                         return -EOPNOTSUPP;
2915
2916                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI | IOCB_ALLOC_CACHE;
2917                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2918                 req->iopoll_completed = 0;
2919         } else {
2920                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2921                         return -EINVAL;
2922                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2923         }
2924
2925         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2926         if (ioprio) {
2927                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2928                 if (ret)
2929                         return ret;
2930
2931                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2932         } else {
2933                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2934         }
2935
2936         req->imu = NULL;
2937         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2938         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2939         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2940         return 0;
2941 }
2942
2943 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2944 {
2945         switch (ret) {
2946         case -EIOCBQUEUED:
2947                 break;
2948         case -ERESTARTSYS:
2949         case -ERESTARTNOINTR:
2950         case -ERESTARTNOHAND:
2951         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2952                 /*
2953                  * We can't just restart the syscall, since previously
2954                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2955                  * IO with EINTR.
2956                  */
2957                 ret = -EINTR;
2958                 fallthrough;
2959         default:
2960                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret);
2961         }
2962 }
2963
2964 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2965                        unsigned int issue_flags)
2966 {
2967         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2968         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2969
2970         /* add previously done IO, if any */
2971         if (req_has_async_data(req) && io->bytes_done > 0) {
2972                 if (ret < 0)
2973                         ret = io->bytes_done;
2974                 else
2975                         ret += io->bytes_done;
2976         }
2977
2978         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2979                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2980         if (ret >= 0 && (kiocb->ki_complete == io_complete_rw))
2981                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2982         else
2983                 io_rw_done(kiocb, ret);
2984
2985         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2986                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2987                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2988                         io_req_task_queue_reissue(req);
2989                 } else {
2990                         unsigned int cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2991                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2992
2993                         req_set_fail(req);
2994                         if (issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED) {
2995                                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2996                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2997                                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2998                         } else {
2999                                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
3000                         }
3001                 }
3002         }
3003 }
3004
3005 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
3006                              struct io_mapped_ubuf *imu)
3007 {
3008         size_t len = req->rw.len;
3009         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
3010         size_t offset;
3011
3012         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
3013                 return -EFAULT;
3014         /* not inside the mapped region */
3015         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
3016                 return -EFAULT;
3017
3018         /*
3019          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3020          * and advance us to the beginning.
3021          */
3022         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3023         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3024
3025         if (offset) {
3026                 /*
3027                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3028                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3029                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3030                  * we know that:
3031                  *
3032                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3033                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3034                  *    first and last bvec
3035                  *
3036                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3037                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3038                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3039                  * since we can just skip the first segment, which may not
3040                  * be PAGE_SIZE aligned.
3041                  */
3042                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3043
3044                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3045                         iov_iter_advance(iter, offset);
3046                 } else {
3047                         unsigned long seg_skip;
3048
3049                         /* skip first vec */
3050                         offset -= bvec->bv_len;
3051                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3052
3053                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3054                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3055                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3056                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3057                 }
3058         }
3059
3060         return 0;
3061 }
3062
3063 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
3064 {
3065         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
3066         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3067
3068         if (likely(!imu)) {
3069                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3070
3071                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3072                         return -EFAULT;
3073                 io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
3074                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3075                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
3076                 req->imu = imu;
3077         }
3078         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
3079 }
3080
3081 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3082 {
3083         if (needs_lock)
3084                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3085 }
3086
3087 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3088 {
3089         /*
3090          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3091          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3092          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3093          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3094          */
3095         if (needs_lock)
3096                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3097 }
3098
3099 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3100                                           int bgid, unsigned int issue_flags)
3101 {
3102         struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3103         struct io_buffer *head;
3104         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
3105
3106         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3107                 return kbuf;
3108
3109         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3110
3111         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3112
3113         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3114         if (head) {
3115                 if (!list_empty(&head->list)) {
3116                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3117                                                         list);
3118                         list_del(&kbuf->list);
3119                 } else {
3120                         kbuf = head;
3121                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
3122                 }
3123                 if (*len > kbuf->len)
3124                         *len = kbuf->len;
3125                 req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3126                 req->kbuf = kbuf;
3127         } else {
3128                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3129         }
3130
3131         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3132         return kbuf;
3133 }
3134
3135 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3136                                         unsigned int issue_flags)
3137 {
3138         struct io_buffer *kbuf;
3139         u16 bgid;
3140
3141         bgid = req->buf_index;
3142         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, issue_flags);
3143         if (IS_ERR(kbuf))
3144                 return kbuf;
3145         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3146 }
3147
3148 #ifdef CONFIG_COMPAT
3149 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3150                                 unsigned int issue_flags)
3151 {
3152         struct compat_iovec __user *uiov;
3153         compat_ssize_t clen;
3154         void __user *buf;
3155         ssize_t len;
3156
3157         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3158         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3159                 return -EFAULT;
3160         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3161                 return -EFAULT;
3162         if (clen < 0)
3163                 return -EINVAL;
3164
3165         len = clen;
3166         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3167         if (IS_ERR(buf))
3168                 return PTR_ERR(buf);
3169         iov[0].iov_base = buf;
3170         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3171         return 0;
3172 }
3173 #endif
3174
3175 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3176                                       unsigned int issue_flags)
3177 {
3178         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3179         void __user *buf;
3180         ssize_t len;
3181
3182         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3183                 return -EFAULT;
3184
3185         len = iov[0].iov_len;
3186         if (len < 0)
3187                 return -EINVAL;
3188         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, issue_flags);
3189         if (IS_ERR(buf))
3190                 return PTR_ERR(buf);
3191         iov[0].iov_base = buf;
3192         iov[0].iov_len = len;
3193         return 0;
3194 }
3195
3196 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3197                                     unsigned int issue_flags)
3198 {
3199         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3200                 struct io_buffer *kbuf = req->kbuf;
3201
3202                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3203                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3204                 return 0;
3205         }
3206         if (req->rw.len != 1)
3207                 return -EINVAL;
3208
3209 #ifdef CONFIG_COMPAT
3210         if (req->ctx->compat)
3211                 return io_compat_import(req, iov, issue_flags);
3212 #endif
3213
3214         return __io_iov_buffer_select(req, iov, issue_flags);
3215 }
3216
3217 static struct iovec *__io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3218                                        struct io_rw_state *s,
3219                                        unsigned int issue_flags)
3220 {
3221         struct iov_iter *iter = &s->iter;
3222         u8 opcode = req->opcode;
3223         struct iovec *iovec;
3224         void __user *buf;
3225         size_t sqe_len;
3226         ssize_t ret;
3227
3228         BUILD_BUG_ON(ERR_PTR(0) != NULL);
3229
3230         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED)
3231                 return ERR_PTR(io_import_fixed(req, rw, iter));
3232
3233         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3234         if (unlikely(req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT)))
3235                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3236
3237         buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3238         sqe_len = req->rw.len;
3239
3240         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3241                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3242                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, issue_flags);
3243                         if (IS_ERR(buf))
3244                                 return ERR_CAST(buf);
3245                         req->rw.len = sqe_len;
3246                 }
3247
3248                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, s->fast_iov, iter);
3249                 return ERR_PTR(ret);
3250         }
3251
3252         iovec = s->fast_iov;
3253         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3254                 ret = io_iov_buffer_select(req, iovec, issue_flags);
3255                 if (!ret)
3256                         iov_iter_init(iter, rw, iovec, 1, iovec->iov_len);
3257                 return ERR_PTR(ret);
3258         }
3259
3260         ret = __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, &iovec, iter,
3261                               req->ctx->compat);
3262         if (unlikely(ret < 0))
3263                 return ERR_PTR(ret);
3264         return iovec;
3265 }
3266
3267 static inline int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3268                                   struct iovec **iovec, struct io_rw_state *s,
3269                                   unsigned int issue_flags)
3270 {
3271         *iovec = __io_import_iovec(rw, req, s, issue_flags);
3272         if (unlikely(IS_ERR(*iovec)))
3273                 return PTR_ERR(*iovec);
3274
3275         iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3276         return 0;
3277 }
3278
3279 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3280 {
3281         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3282 }
3283
3284 /*
3285  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3286  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3287  */
3288 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3289 {
3290         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3291         struct file *file = req->file;
3292         ssize_t ret = 0;
3293
3294         /*
3295          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3296          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3297          * the kiocb to be handled from an async context.
3298          */
3299         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3300                 return -EOPNOTSUPP;
3301         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
3302             !(kiocb->ki_filp->f_flags & O_NONBLOCK))
3303                 return -EAGAIN;
3304
3305         while (iov_iter_count(iter)) {
3306                 struct iovec iovec;
3307                 ssize_t nr;
3308
3309                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3310                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3311                 } else {
3312                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3313                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3314                 }
3315
3316                 if (rw == READ) {
3317                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3318                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3319                 } else {
3320                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3321                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3322                 }
3323
3324                 if (nr < 0) {
3325                         if (!ret)
3326                                 ret = nr;
3327                         break;
3328                 }
3329                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3330                         iov_iter_advance(iter, nr);
3331                 } else {
3332                         req->rw.len -= nr;
3333                         req->rw.addr += nr;
3334                 }
3335                 ret += nr;
3336                 if (nr != iovec.iov_len)
3337                         break;
3338         }
3339
3340         return ret;
3341 }
3342
3343 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3344                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3345 {
3346         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3347
3348         memcpy(&rw->s.iter, iter, sizeof(*iter));
3349         rw->free_iovec = iovec;
3350         rw->bytes_done = 0;
3351         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3352         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3353                 return;
3354         if (!iovec) {
3355                 unsigned iov_off = 0;
3356
3357                 rw->s.iter.iov = rw->s.fast_iov;
3358                 if (iter->iov != fast_iov) {
3359                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3360                         rw->s.iter.iov += iov_off;
3361                 }
3362                 if (rw->s.fast_iov != fast_iov)
3363                         memcpy(rw->s.fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3364                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3365         } else {
3366                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3367         }
3368 }
3369
3370 static inline bool io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3371 {
3372         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3373         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3374         if (req->async_data) {
3375                 req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
3376                 return false;
3377         }
3378         return true;
3379 }
3380
3381 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3382                              struct io_rw_state *s, bool force)
3383 {
3384         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3385                 return 0;
3386         if (!req_has_async_data(req)) {
3387                 struct io_async_rw *iorw;
3388
3389                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3390                         kfree(iovec);
3391                         return -ENOMEM;
3392                 }
3393
3394                 io_req_map_rw(req, iovec, s->fast_iov, &s->iter);
3395                 iorw = req->async_data;
3396                 /* we've copied and mapped the iter, ensure state is saved */
3397                 iov_iter_save_state(&iorw->s.iter, &iorw->s.iter_state);
3398         }
3399         return 0;
3400 }
3401
3402 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3403 {
3404         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3405         struct iovec *iov;
3406         int ret;
3407
3408         /* submission path, ->uring_lock should already be taken */
3409         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->s, 0);
3410         if (unlikely(ret < 0))
3411                 return ret;
3412
3413         iorw->bytes_done = 0;
3414         iorw->free_iovec = iov;
3415         if (iov)
3416                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3417         return 0;
3418 }
3419
3420 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3421 {
3422         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3423                 return -EBADF;
3424         return io_prep_rw(req, sqe);
3425 }
3426
3427 /*
3428  * This is our waitqueue callback handler, registered through __folio_lock_async()
3429  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3430  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3431  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3432  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3433  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3434  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3435  * slow path.
3436  */
3437 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3438                              int sync, void *arg)
3439 {
3440         struct wait_page_queue *wpq;
3441         struct io_kiocb *req = wait->private;
3442         struct wait_page_key *key = arg;
3443
3444         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3445
3446         if (!wake_page_match(wpq, key))
3447                 return 0;
3448
3449         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3450         list_del_init(&wait->entry);
3451         io_req_task_queue(req);
3452         return 1;
3453 }
3454
3455 /*
3456  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3457  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3458  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3459  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3460  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3461  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3462  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3463  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3464  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3465  * async worker threads for a blocking retry.
3466  */
3467 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3468 {
3469         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3470         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3471         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3472
3473         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3474         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3475                 return false;
3476
3477         /* Only for buffered IO */
3478         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3479                 return false;
3480
3481         /*
3482          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3483          * support callback based unlocks
3484          */
3485         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3486                 return false;
3487
3488         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3489         wait->wait.private = req;
3490         wait->wait.flags = 0;
3491         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3492         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3493         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3494         kiocb->ki_waitq = wait;
3495         return true;
3496 }
3497
3498 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3499 {
3500         if (likely(req->file->f_op->read_iter))
3501                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3502         else if (req->file->f_op->read)
3503                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3504         else
3505                 return -EINVAL;
3506 }
3507
3508 static bool need_read_all(struct io_kiocb *req)
3509 {
3510         return req->flags & REQ_F_ISREG ||
3511                 S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode);
3512 }
3513
3514 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3515 {
3516         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3517         struct iovec *iovec;
3518         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3519         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3520         struct io_async_rw *rw;
3521         ssize_t ret, ret2;
3522
3523         if (!req_has_async_data(req)) {
3524                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, s, issue_flags);
3525                 if (unlikely(ret < 0))
3526                         return ret;
3527         } else {
3528                 rw = req->async_data;
3529                 s = &rw->s;
3530                 /*
3531                  * We come here from an earlier attempt, restore our state to
3532                  * match in case it doesn't. It's cheap enough that we don't
3533                  * need to make this conditional.
3534                  */
3535                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3536                 iovec = NULL;
3537         }
3538         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3539
3540         if (force_nonblock) {
3541                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3542                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req))) {
3543                         ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3544                         return ret ?: -EAGAIN;
3545                 }
3546                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3547         } else {
3548                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3549                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3550         }
3551
3552         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3553         if (unlikely(ret)) {
3554                 kfree(iovec);
3555                 return ret;
3556         }
3557
3558         ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3559
3560         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3561                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3562                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3563                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3564                         goto done;
3565                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3566                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3567                         goto done;
3568                 ret = 0;
3569         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3570                 goto out_free;
3571         } else if (ret == req->result || ret <= 0 || !force_nonblock ||
3572                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !need_read_all(req)) {
3573                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3574                 goto done;
3575         }
3576
3577         /*
3578          * Don't depend on the iter state matching what was consumed, or being
3579          * untouched in case of error. Restore it and we'll advance it
3580          * manually if we need to.
3581          */
3582         iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3583
3584         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, s, true);
3585         if (ret2)
3586                 return ret2;
3587
3588         iovec = NULL;
3589         rw = req->async_data;
3590         s = &rw->s;
3591         /*
3592          * Now use our persistent iterator and state, if we aren't already.
3593          * We've restored and mapped the iter to match.
3594          */
3595
3596         do {
3597                 /*
3598                  * We end up here because of a partial read, either from
3599                  * above or inside this loop. Advance the iter by the bytes
3600                  * that were consumed.
3601                  */
3602                 iov_iter_advance(&s->iter, ret);
3603                 if (!iov_iter_count(&s->iter))
3604                         break;
3605                 rw->bytes_done += ret;
3606                 iov_iter_save_state(&s->iter, &s->iter_state);
3607
3608                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3609                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3610                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3611                         return -EAGAIN;
3612                 }
3613
3614                 /*
3615                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3616                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3617                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3618                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3619                  */
3620                 ret = io_iter_do_read(req, &s->iter);
3621                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3622                         return 0;
3623                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3624                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3625                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3626         } while (ret > 0);
3627 done:
3628         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3629 out_free:
3630         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3631         if (iovec)
3632                 kfree(iovec);
3633         return 0;
3634 }
3635
3636 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3637 {
3638         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3639                 return -EBADF;
3640         req->rw.kiocb.ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(req->file));
3641         return io_prep_rw(req, sqe);
3642 }
3643
3644 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3645 {
3646         struct io_rw_state __s, *s = &__s;
3647         struct iovec *iovec;
3648         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3649         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3650         ssize_t ret, ret2;
3651
3652         if (!req_has_async_data(req)) {
3653                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, s, issue_flags);
3654                 if (unlikely(ret < 0))
3655                         return ret;
3656         } else {
3657                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3658
3659                 s = &rw->s;
3660                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3661                 iovec = NULL;
3662         }
3663         req->result = iov_iter_count(&s->iter);
3664
3665         if (force_nonblock) {
3666                 /* If the file doesn't support async, just async punt */
3667                 if (unlikely(!io_file_supports_nowait(req)))
3668                         goto copy_iov;
3669
3670                 /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3671                 if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3672                     (req->flags & REQ_F_ISREG))
3673                         goto copy_iov;
3674
3675                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3676         } else {
3677                 /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3678                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3679         }
3680
3681         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), req->result);
3682         if (unlikely(ret))
3683                 goto out_free;
3684
3685         /*
3686          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3687          * which will be released by another thread in
3688          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3689          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3690          * we return to userspace.
3691          */
3692         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3693                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3694                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3695                                         SB_FREEZE_WRITE);
3696         }
3697         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3698
3699         if (likely(req->file->f_op->write_iter))
3700                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &s->iter);
3701         else if (req->file->f_op->write)
3702                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, &s->iter);
3703         else
3704                 ret2 = -EINVAL;
3705
3706         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3707                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3708                 ret2 = -EAGAIN;
3709         }
3710
3711         /*
3712          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3713          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3714          */
3715         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3716                 ret2 = -EAGAIN;
3717         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3718         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3719                 goto done;
3720         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3721                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3722                 if (ret2 == -EAGAIN && (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3723                         goto copy_iov;
3724 done:
3725                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3726         } else {
3727 copy_iov:
3728                 iov_iter_restore(&s->iter, &s->iter_state);
3729                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, s, false);
3730                 return ret ?: -EAGAIN;
3731         }
3732 out_free:
3733         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3734         if (iovec)
3735                 kfree(iovec);
3736         return ret;
3737 }
3738
3739 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3740                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3741 {
3742         struct io_rename *ren = &req->rename;
3743         const char __user *oldf, *newf;
3744
3745         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3746                 return -EINVAL;
3747         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3748                 return -EINVAL;
3749         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3750                 return -EBADF;
3751
3752         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3753         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3754         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3755         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3756         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3757
3758         ren->oldpath = getname(oldf);
3759         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3760                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3761
3762         ren->newpath = getname(newf);
3763         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3764                 putname(ren->oldpath);
3765                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3766         }
3767
3768         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3769         return 0;
3770 }
3771
3772 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3773 {
3774         struct io_rename *ren = &req->rename;
3775         int ret;
3776
3777         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3778                 return -EAGAIN;
3779
3780         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3781                                 ren->newpath, ren->flags);
3782
3783         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3784         if (ret < 0)
3785                 req_set_fail(req);
3786         io_req_complete(req, ret);
3787         return 0;
3788 }
3789
3790 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3791                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3792 {
3793         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3794         const char __user *fname;
3795
3796         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3797                 return -EINVAL;
3798         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
3799             sqe->splice_fd_in)
3800                 return -EINVAL;
3801         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3802                 return -EBADF;
3803
3804         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3805
3806         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3807         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3808                 return -EINVAL;
3809
3810         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3811         un->filename = getname(fname);
3812         if (IS_ERR(un->filename))
3813                 return PTR_ERR(un->filename);
3814
3815         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3816         return 0;
3817 }
3818
3819 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3820 {
3821         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3822         int ret;
3823
3824         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3825                 return -EAGAIN;
3826
3827         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3828                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3829         else
3830                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3831
3832         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3833         if (ret < 0)
3834                 req_set_fail(req);
3835         io_req_complete(req, ret);
3836         return 0;
3837 }
3838
3839 static int io_mkdirat_prep(struct io_kiocb *req,
3840                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3841 {
3842         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3843         const char __user *fname;
3844
3845         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3846                 return -EINVAL;
3847         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3848             sqe->splice_fd_in)
3849                 return -EINVAL;
3850         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3851                 return -EBADF;
3852
3853         mkd->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3854         mkd->mode = READ_ONCE(sqe->len);
3855
3856         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3857         mkd->filename = getname(fname);
3858         if (IS_ERR(mkd->filename))
3859                 return PTR_ERR(mkd->filename);
3860
3861         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3862         return 0;
3863 }
3864
3865 static int io_mkdirat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3866 {
3867         struct io_mkdir *mkd = &req->mkdir;
3868         int ret;
3869
3870         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3871                 return -EAGAIN;
3872
3873         ret = do_mkdirat(mkd->dfd, mkd->filename, mkd->mode);
3874
3875         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3876         if (ret < 0)
3877                 req_set_fail(req);
3878         io_req_complete(req, ret);
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 static int io_symlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3883                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3884 {
3885         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3886         const char __user *oldpath, *newpath;
3887
3888         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3889                 return -EINVAL;
3890         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->rw_flags || sqe->buf_index ||
3891             sqe->splice_fd_in)
3892                 return -EINVAL;
3893         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3894                 return -EBADF;
3895
3896         sl->new_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3897         oldpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3898         newpath = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3899
3900         sl->oldpath = getname(oldpath);
3901         if (IS_ERR(sl->oldpath))
3902                 return PTR_ERR(sl->oldpath);
3903
3904         sl->newpath = getname(newpath);
3905         if (IS_ERR(sl->newpath)) {
3906                 putname(sl->oldpath);
3907                 return PTR_ERR(sl->newpath);
3908         }
3909
3910         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3911         return 0;
3912 }
3913
3914 static int io_symlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3915 {
3916         struct io_symlink *sl = &req->symlink;
3917         int ret;
3918
3919         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3920                 return -EAGAIN;
3921
3922         ret = do_symlinkat(sl->oldpath, sl->new_dfd, sl->newpath);
3923
3924         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3925         if (ret < 0)
3926                 req_set_fail(req);
3927         io_req_complete(req, ret);
3928         return 0;
3929 }
3930
3931 static int io_linkat_prep(struct io_kiocb *req,
3932                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3933 {
3934         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3935         const char __user *oldf, *newf;
3936
3937         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3938                 return -EINVAL;
3939         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
3940                 return -EINVAL;
3941         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3942                 return -EBADF;
3943
3944         lnk->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3945         lnk->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3946         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3947         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3948         lnk->flags = READ_ONCE(sqe->hardlink_flags);
3949
3950         lnk->oldpath = getname(oldf);
3951         if (IS_ERR(lnk->oldpath))
3952                 return PTR_ERR(lnk->oldpath);
3953
3954         lnk->newpath = getname(newf);
3955         if (IS_ERR(lnk->newpath)) {
3956                 putname(lnk->oldpath);
3957                 return PTR_ERR(lnk->newpath);
3958         }
3959
3960         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3961         return 0;
3962 }
3963
3964 static int io_linkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3965 {
3966         struct io_hardlink *lnk = &req->hardlink;
3967         int ret;
3968
3969         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3970                 return -EAGAIN;
3971
3972         ret = do_linkat(lnk->old_dfd, lnk->oldpath, lnk->new_dfd,
3973                                 lnk->newpath, lnk->flags);
3974
3975         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3976         if (ret < 0)
3977                 req_set_fail(req);
3978         io_req_complete(req, ret);
3979         return 0;
3980 }
3981
3982 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3983                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3984 {
3985 #if defined(CONFIG_NET)
3986         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3987                 return -EINVAL;
3988         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3989                      sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in))
3990                 return -EINVAL;
3991
3992         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3993         return 0;
3994 #else
3995         return -EOPNOTSUPP;
3996 #endif
3997 }
3998
3999 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4000 {
4001 #if defined(CONFIG_NET)
4002         struct socket *sock;
4003         int ret;
4004
4005         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4006                 return -EAGAIN;
4007
4008         sock = sock_from_file(req->file);
4009         if (unlikely(!sock))
4010                 return -ENOTSOCK;
4011
4012         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
4013         if (ret < 0)
4014                 req_set_fail(req);
4015         io_req_complete(req, ret);
4016         return 0;
4017 #else
4018         return -EOPNOTSUPP;
4019 #endif
4020 }
4021
4022 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
4023                             const struct io_uring_sqe *sqe)
4024 {
4025         struct io_splice *sp = &req->splice;
4026         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
4027
4028         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4029                 return -EINVAL;
4030
4031         sp->file_in = NULL;
4032         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
4033         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
4034
4035         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
4036                 return -EINVAL;
4037
4038         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
4039                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
4040         if (!sp->file_in)
4041                 return -EBADF;
4042         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4043         return 0;
4044 }
4045
4046 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
4047                        const struct io_uring_sqe *sqe)
4048 {
4049         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
4050                 return -EINVAL;
4051         return __io_splice_prep(req, sqe);
4052 }
4053
4054 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4055 {
4056         struct io_splice *sp = &req->splice;
4057         struct file *in = sp->file_in;
4058         struct file *out = sp->file_out;
4059         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4060         long ret = 0;
4061
4062         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4063                 return -EAGAIN;
4064         if (sp->len)
4065                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
4066
4067         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4068                 io_put_file(in);
4069         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4070
4071         if (ret != sp->len)
4072                 req_set_fail(req);
4073         io_req_complete(req, ret);
4074         return 0;
4075 }
4076
4077 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4078 {
4079         struct io_splice *sp = &req->splice;
4080
4081         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
4082         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
4083         return __io_splice_prep(req, sqe);
4084 }
4085
4086 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4087 {
4088         struct io_splice *sp = &req->splice;
4089         struct file *in = sp->file_in;
4090         struct file *out = sp->file_out;
4091         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
4092         loff_t *poff_in, *poff_out;
4093         long ret = 0;
4094
4095         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4096                 return -EAGAIN;
4097
4098         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
4099         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
4100
4101         if (sp->len)
4102                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
4103
4104         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
4105                 io_put_file(in);
4106         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4107
4108         if (ret != sp->len)
4109                 req_set_fail(req);
4110         io_req_complete(req, ret);
4111         return 0;
4112 }
4113
4114 /*
4115  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
4116  */
4117 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4118 {
4119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4120
4121         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4122                 return -EINVAL;
4123
4124         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
4125         return 0;
4126 }
4127
4128 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4129 {
4130         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4131
4132         if (!req->file)
4133                 return -EBADF;
4134
4135         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4136                 return -EINVAL;
4137         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4138                      sqe->splice_fd_in))
4139                 return -EINVAL;
4140
4141         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
4142         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
4143                 return -EINVAL;
4144
4145         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4146         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4151 {
4152         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
4153         int ret;
4154
4155         /* fsync always requires a blocking context */
4156         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4157                 return -EAGAIN;
4158
4159         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4160                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4161                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4162         if (ret < 0)
4163                 req_set_fail(req);
4164         io_req_complete(req, ret);
4165         return 0;
4166 }
4167
4168 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4169                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4170 {
4171         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
4172             sqe->splice_fd_in)
4173                 return -EINVAL;
4174         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4175                 return -EINVAL;
4176
4177         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4178         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4179         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4180         return 0;
4181 }
4182
4183 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4184 {
4185         int ret;
4186
4187         /* fallocate always requiring blocking context */
4188         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4189                 return -EAGAIN;
4190         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4191                                 req->sync.len);
4192         if (ret < 0)
4193                 req_set_fail(req);
4194         io_req_complete(req, ret);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4199 {
4200         const char __user *fname;
4201         int ret;
4202
4203         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4204                 return -EINVAL;
4205         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4206                 return -EINVAL;
4207         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4208                 return -EBADF;
4209
4210         /* open.how should be already initialised */
4211         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4212                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4213
4214         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4215         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4216         req->open.filename = getname(fname);
4217         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4218                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4219                 req->open.filename = NULL;
4220                 return ret;
4221         }
4222
4223         req->open.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4224         if (req->open.file_slot && (req->open.how.flags & O_CLOEXEC))
4225                 return -EINVAL;
4226
4227         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4228         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4229         return 0;
4230 }
4231
4232 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4233 {
4234         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
4235         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4236
4237         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4238         return __io_openat_prep(req, sqe);
4239 }
4240
4241 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4242 {
4243         struct open_how __user *how;
4244         size_t len;
4245         int ret;
4246
4247         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4248         len = READ_ONCE(sqe->len);
4249         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4250                 return -EINVAL;
4251
4252         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4253                                         len);
4254         if (ret)
4255                 return ret;
4256
4257         return __io_openat_prep(req, sqe);
4258 }
4259
4260 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4261 {
4262         struct open_flags op;
4263         struct file *file;
4264         bool resolve_nonblock, nonblock_set;
4265         bool fixed = !!req->open.file_slot;
4266         int ret;
4267
4268         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4269         if (ret)
4270                 goto err;
4271         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
4272         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
4273         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4274                 /*
4275                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
4276                  * it'll always -EAGAIN
4277                  */
4278                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
4279                         return -EAGAIN;
4280                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
4281                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
4282         }
4283
4284         if (!fixed) {
4285                 ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4286                 if (ret < 0)
4287                         goto err;
4288         }
4289
4290         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4291         if (IS_ERR(file)) {
4292                 /*
4293                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
4294                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
4295                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
4296                  */
4297                 if (!fixed)
4298                         put_unused_fd(ret);
4299
4300                 ret = PTR_ERR(file);
4301                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
4302                 if (ret == -EAGAIN &&
4303                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
4304                         return -EAGAIN;
4305                 goto err;
4306         }
4307
4308         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
4309                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
4310         fsnotify_open(file);
4311
4312         if (!fixed)
4313                 fd_install(ret, file);
4314         else
4315                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
4316                                             req->open.file_slot - 1);
4317 err:
4318         putname(req->open.filename);
4319         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4320         if (ret < 0)
4321                 req_set_fail(req);
4322         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4323         return 0;
4324 }
4325
4326 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4327 {
4328         return io_openat2(req, issue_flags);
4329 }
4330
4331 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4332                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4333 {
4334         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4335         u64 tmp;
4336
4337         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off ||
4338             sqe->splice_fd_in)
4339                 return -EINVAL;
4340
4341         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4342         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4343                 return -EINVAL;
4344
4345         memset(p, 0, sizeof(*p));
4346         p->nbufs = tmp;
4347         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4348         return 0;
4349 }
4350
4351 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4352                                int bgid, unsigned nbufs)
4353 {
4354         unsigned i = 0;
4355
4356         /* shouldn't happen */
4357         if (!nbufs)
4358                 return 0;
4359
4360         /* the head kbuf is the list itself */
4361         while (!list_empty(&buf->list)) {
4362                 struct io_buffer *nxt;
4363
4364                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4365                 list_del(&nxt->list);
4366                 kfree(nxt);
4367                 if (++i == nbufs)
4368                         return i;
4369                 cond_resched();
4370         }
4371         i++;
4372         kfree(buf);
4373         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
4374
4375         return i;
4376 }
4377
4378 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4379 {
4380         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4381         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4382         struct io_buffer *head;
4383         int ret = 0;
4384         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4385
4386         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4387
4388         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4389
4390         ret = -ENOENT;
4391         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4392         if (head)
4393                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4394         if (ret < 0)
4395                 req_set_fail(req);
4396
4397         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4398         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4399         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4400         return 0;
4401 }
4402
4403 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4404                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4405 {
4406         unsigned long size, tmp_check;
4407         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4408         u64 tmp;
4409
4410         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
4411                 return -EINVAL;
4412
4413         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4414         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4415                 return -E2BIG;
4416         p->nbufs = tmp;
4417         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4418         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4419
4420         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
4421                                 &size))
4422                 return -EOVERFLOW;
4423         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4424                 return -EOVERFLOW;
4425
4426         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4427         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4428                 return -EFAULT;
4429
4430         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4431         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4432         if (tmp > USHRT_MAX)
4433                 return -E2BIG;
4434         p->bid = tmp;
4435         return 0;
4436 }
4437
4438 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4439 {
4440         struct io_buffer *buf;
4441         u64 addr = pbuf->addr;
4442         int i, bid = pbuf->bid;
4443
4444         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4445                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
4446                 if (!buf)
4447                         break;
4448
4449                 buf->addr = addr;
4450                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4451                 buf->bid = bid;
4452                 addr += pbuf->len;
4453                 bid++;
4454                 if (!*head) {
4455                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4456                         *head = buf;
4457                 } else {
4458                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4459                 }
4460         }
4461
4462         return i ? i : -ENOMEM;
4463 }
4464
4465 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4466 {
4467         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4468         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4469         struct io_buffer *head, *list;
4470         int ret = 0;
4471         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
4472
4473         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
4474
4475         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4476
4477         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4478
4479         ret = io_add_buffers(p, &head);
4480         if (ret >= 0 && !list) {
4481                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4482                 if (ret < 0)
4483                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4484         }
4485         if (ret < 0)
4486                 req_set_fail(req);
4487         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4488         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4489         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
4490         return 0;
4491 }
4492
4493 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4494                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4495 {
4496 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4497         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4498                 return -EINVAL;
4499         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4500                 return -EINVAL;
4501
4502         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4503         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4504         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4505
4506         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4507                 struct epoll_event __user *ev;
4508
4509                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4510                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4511                         return -EFAULT;
4512         }
4513
4514         return 0;
4515 #else
4516         return -EOPNOTSUPP;
4517 #endif
4518 }
4519
4520 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4521 {
4522 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4523         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4524         int ret;
4525         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4526
4527         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4528         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4529                 return -EAGAIN;
4530
4531         if (ret < 0)
4532                 req_set_fail(req);
4533         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4534         return 0;
4535 #else
4536         return -EOPNOTSUPP;
4537 #endif
4538 }
4539
4540 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4541 {
4542 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4543         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->splice_fd_in)
4544                 return -EINVAL;
4545         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4546                 return -EINVAL;
4547
4548         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4549         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4550         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4551         return 0;
4552 #else
4553         return -EOPNOTSUPP;
4554 #endif
4555 }
4556
4557 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4558 {
4559 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4560         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4561         int ret;
4562
4563         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4564                 return -EAGAIN;
4565
4566         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4567         if (ret < 0)
4568                 req_set_fail(req);
4569         io_req_complete(req, ret);
4570         return 0;
4571 #else
4572         return -EOPNOTSUPP;
4573 #endif
4574 }
4575
4576 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4577 {
4578         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr || sqe->splice_fd_in)
4579                 return -EINVAL;
4580         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4581                 return -EINVAL;
4582
4583         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4584         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4585         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4586         return 0;
4587 }
4588
4589 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4590 {
4591         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4592         int ret;
4593
4594         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4595                 switch (fa->advice) {
4596                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4597                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4598                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4599                         break;
4600                 default:
4601                         return -EAGAIN;
4602                 }
4603         }
4604
4605         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4606         if (ret < 0)
4607                 req_set_fail(req);
4608         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4609         return 0;
4610 }
4611
4612 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4613 {
4614         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4615                 return -EINVAL;
4616         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
4617                 return -EINVAL;
4618         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4619                 return -EBADF;
4620
4621         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4622         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4623         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4624         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4625         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4626
4627         return 0;
4628 }
4629
4630 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4631 {
4632         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4633         int ret;
4634
4635         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4636                 return -EAGAIN;
4637
4638         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4639                        ctx->buffer);
4640
4641         if (ret < 0)
4642                 req_set_fail(req);
4643         io_req_complete(req, ret);
4644         return 0;
4645 }
4646
4647 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4648 {
4649         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4650                 return -EINVAL;
4651         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4652             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4653                 return -EINVAL;
4654         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4655                 return -EBADF;
4656
4657         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4658         req->close.file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
4659         if (req->close.file_slot && req->close.fd)
4660                 return -EINVAL;
4661
4662         return 0;
4663 }
4664
4665 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4666 {
4667         struct files_struct *files = current->files;
4668         struct io_close *close = &req->close;
4669         struct fdtable *fdt;
4670         struct file *file = NULL;
4671         int ret = -EBADF;
4672
4673         if (req->close.file_slot) {
4674                 ret = io_close_fixed(req, issue_flags);
4675                 goto err;
4676         }
4677
4678         spin_lock(&files->file_lock);
4679         fdt = files_fdtable(files);
4680         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4681                 spin_unlock(&files->file_lock);
4682                 goto err;
4683         }
4684         file = fdt->fd[close->fd];
4685         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4686                 spin_unlock(&files->file_lock);
4687                 file = NULL;
4688                 goto err;
4689         }
4690
4691         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4692         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4693                 spin_unlock(&files->file_lock);
4694                 return -EAGAIN;
4695         }
4696
4697         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4698         spin_unlock(&files->file_lock);
4699         if (ret < 0) {
4700                 if (ret == -ENOENT)
4701                         ret = -EBADF;
4702                 goto err;
4703         }
4704
4705         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4706         ret = filp_close(file, current->files);
4707 err:
4708         if (ret < 0)
4709                 req_set_fail(req);
4710         if (file)
4711                 fput(file);
4712         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4713         return 0;
4714 }
4715
4716 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4717 {
4718         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4719
4720         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4721                 return -EINVAL;
4722         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index ||
4723                      sqe->splice_fd_in))
4724                 return -EINVAL;
4725
4726         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4727         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4728         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4729         return 0;
4730 }
4731
4732 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4733 {
4734         int ret;
4735
4736         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4737         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4738                 return -EAGAIN;
4739
4740         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4741                                 req->sync.flags);
4742         if (ret < 0)
4743                 req_set_fail(req);
4744         io_req_complete(req, ret);
4745         return 0;
4746 }
4747
4748 #if defined(CONFIG_NET)
4749 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4750                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4751 {
4752         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4753
4754         if (async_msg)
4755                 return -EAGAIN;
4756         if (io_alloc_async_data(req)) {
4757                 kfree(kmsg->free_iov);
4758                 return -ENOMEM;
4759         }
4760         async_msg = req->async_data;
4761         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4762         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4763         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4764         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4765         if (!async_msg->free_iov)
4766                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4767
4768         return -EAGAIN;
4769 }
4770
4771 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4772                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4773 {
4774         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4775         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4776         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4777                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4778 }
4779
4780 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4781 {
4782         int ret;
4783
4784         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4785         if (!ret)
4786                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4787         return ret;
4788 }
4789
4790 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4791 {
4792         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4793
4794         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4795                 return -EINVAL;
4796
4797         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4798         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4799         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4800         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4801                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4802
4803 #ifdef CONFIG_COMPAT
4804         if (req->ctx->compat)
4805                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4806 #endif
4807         return 0;
4808 }
4809
4810 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4811 {
4812         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4813         struct socket *sock;
4814         unsigned flags;
4815         int min_ret = 0;
4816         int ret;
4817
4818         sock = sock_from_file(req->file);
4819         if (unlikely(!sock))
4820                 return -ENOTSOCK;
4821
4822         if (req_has_async_data(req)) {
4823                 kmsg = req->async_data;
4824         } else {
4825                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4826                 if (ret)
4827                         return ret;
4828                 kmsg = &iomsg;
4829         }
4830
4831         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4832         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4833                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4834         if (flags & MSG_WAITALL)
4835                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4836
4837         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4838         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4839                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4840         if (ret == -ERESTARTSYS)
4841                 ret = -EINTR;
4842
4843         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4844         if (kmsg->free_iov)
4845                 kfree(kmsg->free_iov);
4846         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4847         if (ret < min_ret)
4848                 req_set_fail(req);
4849         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4850         return 0;
4851 }
4852
4853 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4854 {
4855         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4856         struct msghdr msg;
4857         struct iovec iov;
4858         struct socket *sock;
4859         unsigned flags;
4860         int min_ret = 0;
4861         int ret;
4862
4863         sock = sock_from_file(req->file);
4864         if (unlikely(!sock))
4865                 return -ENOTSOCK;
4866
4867         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4868         if (unlikely(ret))
4869                 return ret;
4870
4871         msg.msg_name = NULL;
4872         msg.msg_control = NULL;
4873         msg.msg_controllen = 0;
4874         msg.msg_namelen = 0;
4875
4876         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4877         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4878                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4879         if (flags & MSG_WAITALL)
4880                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4881
4882         msg.msg_flags = flags;
4883         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4884         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4885                 return -EAGAIN;
4886         if (ret == -ERESTARTSYS)
4887                 ret = -EINTR;
4888
4889         if (ret < min_ret)
4890                 req_set_fail(req);
4891         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4892         return 0;
4893 }
4894
4895 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4896                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4897 {
4898         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4899         struct iovec __user *uiov;
4900         size_t iov_len;
4901         int ret;
4902
4903         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4904                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4905         if (ret)
4906                 return ret;
4907
4908         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4909                 if (iov_len > 1)
4910                         return -EINVAL;
4911                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4912                         return -EFAULT;
4913                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4914                 iomsg->free_iov = NULL;
4915         } else {
4916                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4917                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4918                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4919                                      false);
4920                 if (ret > 0)
4921                         ret = 0;
4922         }
4923
4924         return ret;
4925 }
4926
4927 #ifdef CONFIG_COMPAT
4928 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4929                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4930 {
4931         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4932         struct compat_iovec __user *uiov;
4933         compat_uptr_t ptr;
4934         compat_size_t len;
4935         int ret;
4936
4937         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4938                                   &ptr, &len);
4939         if (ret)
4940                 return ret;
4941
4942         uiov = compat_ptr(ptr);
4943         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4944                 compat_ssize_t clen;
4945
4946                 if (len > 1)
4947                         return -EINVAL;
4948                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4949                         return -EFAULT;
4950                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4951                         return -EFAULT;
4952                 if (clen < 0)
4953                         return -EINVAL;
4954                 sr->len = clen;
4955                 iomsg->free_iov = NULL;
4956         } else {
4957                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4958                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4959                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4960                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4961                 if (ret < 0)
4962                         return ret;
4963         }
4964
4965         return 0;
4966 }
4967 #endif
4968
4969 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4970                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4971 {
4972         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4973
4974 #ifdef CONFIG_COMPAT
4975         if (req->ctx->compat)
4976                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4977 #endif
4978
4979         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4980 }
4981
4982 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4983                                                unsigned int issue_flags)
4984 {
4985         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4986
4987         return io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, issue_flags);
4988 }
4989
4990 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4991 {
4992         return io_put_kbuf(req, req->kbuf);
4993 }
4994
4995 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4996 {
4997         int ret;
4998
4999         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
5000         if (!ret)
5001                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
5002         return ret;
5003 }
5004
5005 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5006 {
5007         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5008
5009         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5010                 return -EINVAL;
5011
5012         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5013         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
5014         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
5015         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
5016         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
5017                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5018
5019 #ifdef CONFIG_COMPAT
5020         if (req->ctx->compat)
5021                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
5022 #endif
5023         return 0;
5024 }
5025
5026 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5027 {
5028         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
5029         struct socket *sock;
5030         struct io_buffer *kbuf;
5031         unsigned flags;
5032         int min_ret = 0;
5033         int ret, cflags = 0;
5034         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5035
5036         sock = sock_from_file(req->file);
5037         if (unlikely(!sock))
5038                 return -ENOTSOCK;
5039
5040         if (req_has_async_data(req)) {
5041                 kmsg = req->async_data;
5042         } else {
5043                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
5044                 if (ret)
5045                         return ret;
5046                 kmsg = &iomsg;
5047         }
5048
5049         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5050                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5051                 if (IS_ERR(kbuf))
5052                         return PTR_ERR(kbuf);
5053                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5054                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
5055                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
5056                                 1, req->sr_msg.len);
5057         }
5058
5059         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5060         if (force_nonblock)
5061                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5062         if (flags & MSG_WAITALL)
5063                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
5064
5065         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
5066                                         kmsg->uaddr, flags);
5067         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5068                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
5069         if (ret == -ERESTARTSYS)
5070                 ret = -EINTR;
5071
5072         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5073                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5074         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
5075         if (kmsg->free_iov)
5076                 kfree(kmsg->free_iov);
5077         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5078         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5079                 req_set_fail(req);
5080         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5081         return 0;
5082 }
5083
5084 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5085 {
5086         struct io_buffer *kbuf;
5087         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
5088         struct msghdr msg;
5089         void __user *buf = sr->buf;
5090         struct socket *sock;
5091         struct iovec iov;
5092         unsigned flags;
5093         int min_ret = 0;
5094         int ret, cflags = 0;
5095         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5096
5097         sock = sock_from_file(req->file);
5098         if (unlikely(!sock))
5099                 return -ENOTSOCK;
5100
5101         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
5102                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, issue_flags);
5103                 if (IS_ERR(kbuf))
5104                         return PTR_ERR(kbuf);
5105                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
5106         }
5107
5108         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
5109         if (unlikely(ret))
5110                 goto out_free;
5111
5112         msg.msg_name = NULL;
5113         msg.msg_control = NULL;
5114         msg.msg_controllen = 0;
5115         msg.msg_namelen = 0;
5116         msg.msg_iocb = NULL;
5117         msg.msg_flags = 0;
5118
5119         flags = req->sr_msg.msg_flags;
5120         if (force_nonblock)
5121                 flags |= MSG_DONTWAIT;
5122         if (flags & MSG_WAITALL)
5123                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
5124
5125         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
5126         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
5127                 return -EAGAIN;
5128         if (ret == -ERESTARTSYS)
5129                 ret = -EINTR;
5130 out_free:
5131         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5132                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
5133         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
5134                 req_set_fail(req);
5135         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
5136         return 0;
5137 }
5138
5139 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5140 {
5141         struct io_accept *accept = &req->accept;
5142
5143         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5144                 return -EINVAL;
5145         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
5146                 return -EINVAL;
5147
5148         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5149         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
5150         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
5151         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
5152
5153         accept->file_slot = READ_ONCE(sqe->file_index);
5154         if (accept->file_slot && ((req->open.how.flags & O_CLOEXEC) ||
5155                                   (accept->flags & SOCK_CLOEXEC)))
5156                 return -EINVAL;
5157         if (accept->flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
5158                 return -EINVAL;
5159         if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (accept->flags & SOCK_NONBLOCK))
5160                 accept->flags = (accept->flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;
5161         return 0;
5162 }
5163
5164 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5165 {
5166         struct io_accept *accept = &req->accept;
5167         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5168         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5169         bool fixed = !!accept->file_slot;
5170         struct file *file;
5171         int ret, fd;
5172
5173         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
5174                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
5175
5176         if (!fixed) {
5177                 fd = __get_unused_fd_flags(accept->flags, accept->nofile);
5178                 if (unlikely(fd < 0))
5179                         return fd;
5180         }
5181         file = do_accept(req->file, file_flags, accept->addr, accept->addr_len,
5182                          accept->flags);
5183         if (IS_ERR(file)) {
5184                 if (!fixed)
5185                         put_unused_fd(fd);
5186                 ret = PTR_ERR(file);
5187                 if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5188                         return -EAGAIN;
5189                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5190                         ret = -EINTR;
5191                 req_set_fail(req);
5192         } else if (!fixed) {
5193                 fd_install(fd, file);
5194                 ret = fd;
5195         } else {
5196                 ret = io_install_fixed_file(req, file, issue_flags,
5197                                             accept->file_slot - 1);
5198         }
5199         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5200         return 0;
5201 }
5202
5203 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
5204 {
5205         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5206         struct io_connect *conn = &req->connect;
5207
5208         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
5209 }
5210
5211 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5212 {
5213         struct io_connect *conn = &req->connect;
5214
5215         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5216                 return -EINVAL;
5217         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags ||
5218             sqe->splice_fd_in)
5219                 return -EINVAL;
5220
5221         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5222         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5223         return 0;
5224 }
5225
5226 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5227 {
5228         struct io_async_connect __io, *io;
5229         unsigned file_flags;
5230         int ret;
5231         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
5232
5233         if (req_has_async_data(req)) {
5234                 io = req->async_data;
5235         } else {
5236                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5237                                                 req->connect.addr_len,
5238                                                 &__io.address);
5239                 if (ret)
5240                         goto out;
5241                 io = &__io;
5242         }
5243
5244         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5245
5246         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5247                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5248         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5249                 if (req_has_async_data(req))
5250                         return -EAGAIN;
5251                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5252                         ret = -ENOMEM;
5253                         goto out;
5254                 }
5255                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5256                 return -EAGAIN;
5257         }
5258         if (ret == -ERESTARTSYS)
5259                 ret = -EINTR;
5260 out:
5261         if (ret < 0)
5262                 req_set_fail(req);
5263         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5264         return 0;
5265 }
5266 #else /* !CONFIG_NET */
5267 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
5268 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
5269 {                                                                       \
5270         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5271 }
5272
5273 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
5274 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
5275 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
5276 {                                                                       \
5277         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5278 }                                                                       \
5279
5280 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
5281 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
5282 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
5283 {                                                                       \
5284         return -EOPNOTSUPP;                                             \
5285 }
5286
5287 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
5288 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
5289 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
5290 IO_NETOP_PREP(accept);
5291 IO_NETOP_FN(send);
5292 IO_NETOP_FN(recv);
5293 #endif /* CONFIG_NET */
5294
5295 struct io_poll_table {
5296         struct poll_table_struct pt;
5297         struct io_kiocb *req;
5298         int nr_entries;
5299         int error;
5300 };
5301
5302 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5303                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
5304 {
5305         /* for instances that support it check for an event match first: */
5306         if (mask && !(mask & poll->events))
5307                 return 0;
5308
5309         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5310
5311         list_del_init(&poll->wait.entry);
5312
5313         req->result = mask;
5314         req->io_task_work.func = func;
5315
5316         /*
5317          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5318          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5319          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5320          * have the needed state needed for it anyway.
5321          */
5322         io_req_task_work_add(req);
5323         return 1;
5324 }
5325
5326 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5327         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5328 {
5329         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5330
5331         /* req->task == current here, checking PF_EXITING is safe */
5332         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
5333                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5334
5335         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5336                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5337
5338                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5339         }
5340
5341         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5342         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5343                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5344                 return true;
5345         }
5346
5347         return false;
5348 }
5349
5350 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5351 {
5352         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5353         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5354                 return req->async_data;
5355         return req->apoll->double_poll;
5356 }
5357
5358 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5359 {
5360         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5361                 return &req->poll;
5362         return &req->apoll->poll;
5363 }
5364
5365 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5366         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5367 {
5368         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5369
5370         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5371
5372         if (poll && poll->head) {
5373                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5374
5375                 spin_lock_irq(&head->lock);
5376                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5377                 if (poll->wait.private)
5378                         req_ref_put(req);
5379                 poll->head = NULL;
5380                 spin_unlock_irq(&head->lock);
5381         }
5382 }
5383
5384 static bool __io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
5385         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5386 {
5387         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5388         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
5389         int error;
5390
5391         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
5392                 error = -ECANCELED;
5393                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5394         } else {
5395                 error = mangle_poll(mask);
5396         }
5397         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
5398                 flags = 0;
5399         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
5400                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
5401                 flags = 0;
5402         }
5403         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
5404                 ctx->cq_extra++;
5405
5406         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
5407 }
5408
5409 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5410 {
5411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5412         struct io_kiocb *nxt;
5413
5414         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5415                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5416         } else {
5417                 bool done;
5418
5419                 if (req->poll.done) {
5420                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5421                         return;
5422                 }
5423                 done = __io_poll_complete(req, req->result);
5424                 if (done) {
5425                         io_poll_remove_double(req);
5426                         hash_del(&req->hash_node);
5427                         req->poll.done = true;
5428                 } else {
5429                         req->result = 0;
5430                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
5431                 }
5432                 io_commit_cqring(ctx);
5433                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5434                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5435
5436                 if (done) {
5437                         nxt = io_put_req_find_next(req);
5438                         if (nxt)
5439                                 io_req_task_submit(nxt, locked);
5440                 }
5441         }
5442 }
5443
5444 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5445                                int sync, void *key)
5446 {
5447         struct io_kiocb *req = wait->private;
5448         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5449         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5450         unsigned long flags;
5451
5452         /* for instances that support it check for an event match first: */
5453         if (mask && !(mask & poll->events))
5454                 return 0;
5455         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
5456                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5457
5458         list_del_init(&wait->entry);
5459
5460         if (poll->head) {
5461                 bool done;
5462
5463                 spin_lock_irqsave(&poll->head->lock, flags);
5464                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5465                 if (!done)
5466                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5467                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5468                 wait->private = NULL;
5469                 spin_unlock_irqrestore(&poll->head->lock, flags);
5470                 if (!done) {
5471                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5472                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5473                 }
5474         }
5475         req_ref_put(req);
5476         return 1;
5477 }
5478
5479 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5480                               wait_queue_func_t wake_func)
5481 {
5482         poll->head = NULL;
5483         poll->done = false;
5484         poll->canceled = false;
5485 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5486         /* mask in events that we always want/need */
5487         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5488         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5489         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5490 }
5491
5492 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5493                             struct wait_queue_head *head,
5494                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5495 {
5496         struct io_kiocb *req = pt->req;
5497
5498         /*
5499          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5500          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5501          * if this happens.
5502          */
5503         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5504                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5505
5506                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5507                 if (poll_one->head == head)
5508                         return;
5509                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5510                 if (*poll_ptr) {
5511                         if ((*poll_ptr)->head == head)
5512                                 return;
5513                         pt->error = -EINVAL;
5514                         return;
5515                 }
5516                 /*
5517                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5518                  * into one-shot mode.
5519                  */
5520                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5521                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5522                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5523                 if (!poll) {
5524                         pt->error = -ENOMEM;
5525                         return;
5526                 }
5527                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5528                 req_ref_get(req);
5529                 poll->wait.private = req;
5530
5531                 *poll_ptr = poll;
5532                 if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5533                         req->flags |= REQ_F_ASYNC_DATA;
5534         }
5535
5536         pt->nr_entries++;
5537         poll->head = head;
5538
5539         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5540                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5541         else
5542                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5543 }
5544
5545 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5546                                struct poll_table_struct *p)
5547 {
5548         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5549         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5550
5551         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5552 }
5553
5554 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5555 {
5556         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5557         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5558
5559         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5560
5561         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5562                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5563                 return;
5564         }
5565
5566         hash_del(&req->hash_node);
5567         io_poll_remove_double(req);
5568         apoll->poll.done = true;
5569         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5570
5571         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5572                 io_req_task_submit(req, locked);
5573         else
5574                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5575 }
5576
5577 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5578                         void *key)
5579 {
5580         struct io_kiocb *req = wait->private;
5581         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5582
5583         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5584                                         key_to_poll(key));
5585
5586         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5587 }
5588
5589 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5590 {
5591         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5592         struct hlist_head *list;
5593
5594         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5595         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5596 }
5597
5598 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5599                                       struct io_poll_iocb *poll,
5600                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5601                                       wait_queue_func_t wake_func)
5602         __acquires(&ctx->completion_lock)
5603 {
5604         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5605         bool cancel = false;
5606
5607         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5608         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5609         poll->file = req->file;
5610         poll->wait.private = req;
5611
5612         ipt->pt._key = mask;
5613         ipt->req = req;
5614         ipt->error = 0;
5615         ipt->nr_entries = 0;
5616
5617         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5618         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5619                 ipt->error = -EINVAL;
5620
5621         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5622         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5623                 io_poll_remove_double(req);
5624         if (likely(poll->head)) {
5625                 spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5626                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5627                         if (ipt->error)
5628                                 cancel = true;
5629                         ipt->error = 0;
5630                         mask = 0;
5631                 }
5632                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5633                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5634                 else if (cancel)
5635                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5636                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5637                         io_poll_req_insert(req);
5638                 spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5639         }
5640
5641         return mask;
5642 }
5643
5644 enum {
5645         IO_APOLL_OK,
5646         IO_APOLL_ABORTED,
5647         IO_APOLL_READY
5648 };
5649
5650 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5651 {
5652         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5653         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5654         struct async_poll *apoll;
5655         struct io_poll_table ipt;
5656         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5657
5658         if (!def->pollin && !def->pollout)
5659                 return IO_APOLL_ABORTED;
5660         if (!file_can_poll(req->file) || (req->flags & REQ_F_POLLED))
5661                 return IO_APOLL_ABORTED;
5662
5663         if (def->pollin) {
5664                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5665
5666                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5667                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5668                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5669                         mask &= ~POLLIN;
5670         } else {
5671                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5672         }
5673
5674         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5675         if (unlikely(!apoll))
5676                 return IO_APOLL_ABORTED;
5677         apoll->double_poll = NULL;
5678         req->apoll = apoll;
5679         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5680         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5681         io_req_set_refcount(req);
5682
5683         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5684                                         io_async_wake);
5685         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5686         if (ret || ipt.error)
5687                 return ret ? IO_APOLL_READY : IO_APOLL_ABORTED;
5688
5689         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5690                                 mask, apoll->poll.events);
5691         return IO_APOLL_OK;
5692 }
5693
5694 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5695                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5696         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5697 {
5698         bool do_complete = false;
5699
5700         if (!poll->head)
5701                 return false;
5702         spin_lock_irq(&poll->head->lock);
5703         if (do_cancel)
5704                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5705         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5706                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5707                 do_complete = true;
5708         }
5709         spin_unlock_irq(&poll->head->lock);
5710         hash_del(&req->hash_node);
5711         return do_complete;
5712 }
5713
5714 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5715         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5716 {
5717         bool do_complete;
5718
5719         io_poll_remove_double(req);
5720         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5721
5722         if (do_complete) {
5723                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5724                 io_commit_cqring(req->ctx);
5725                 req_set_fail(req);
5726                 io_put_req_deferred(req);
5727         }
5728         return do_complete;
5729 }
5730
5731 /*
5732  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5733  */
5734 static __cold bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx,
5735                                       struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
5736 {
5737         struct hlist_node *tmp;
5738         struct io_kiocb *req;
5739         int posted = 0, i;
5740
5741         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5742         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5743                 struct hlist_head *list;
5744
5745                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5746                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5747                         if (io_match_task_safe(req, tsk, cancel_all))
5748                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5749                 }
5750         }
5751         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5752
5753         if (posted)
5754                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5755
5756         return posted != 0;
5757 }
5758
5759 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5760                                      bool poll_only)
5761         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5762 {
5763         struct hlist_head *list;
5764         struct io_kiocb *req;
5765
5766         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5767         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5768                 if (sqe_addr != req->user_data)
5769                         continue;
5770                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5771                         continue;
5772                 return req;
5773         }
5774         return NULL;
5775 }
5776
5777 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5778                           bool poll_only)
5779         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5780 {
5781         struct io_kiocb *req;
5782
5783         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5784         if (!req)
5785                 return -ENOENT;
5786         if (io_poll_remove_one(req))
5787                 return 0;
5788
5789         return -EALREADY;
5790 }
5791
5792 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5793                                      unsigned int flags)
5794 {
5795         u32 events;
5796
5797         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5798 #ifdef __BIG_ENDIAN
5799         events = swahw32(events);
5800 #endif
5801         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5802                 events |= EPOLLONESHOT;
5803         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5804 }
5805
5806 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5807                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5808 {
5809         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5810         u32 flags;
5811
5812         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5813                 return -EINVAL;
5814         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->splice_fd_in)
5815                 return -EINVAL;
5816         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5817         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5818                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5819                 return -EINVAL;
5820         /* meaningless without update */
5821         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5822                 return -EINVAL;
5823
5824         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5825         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5826         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5827
5828         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5829         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5830                 return -EINVAL;
5831         if (upd->update_events)
5832                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5833         else if (sqe->poll32_events)
5834                 return -EINVAL;
5835
5836         return 0;
5837 }
5838
5839 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5840                         void *key)
5841 {
5842         struct io_kiocb *req = wait->private;
5843         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5844
5845         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5846 }
5847
5848 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5849                                struct poll_table_struct *p)
5850 {
5851         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5852
5853         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5854 }
5855
5856 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5857 {
5858         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5859         u32 flags;
5860
5861         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5862                 return -EINVAL;
5863         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5864                 return -EINVAL;
5865         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5866         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5867                 return -EINVAL;
5868
5869         io_req_set_refcount(req);
5870         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5871         return 0;
5872 }
5873
5874 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5875 {
5876         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5877         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5878         struct io_poll_table ipt;
5879         __poll_t mask;
5880         bool done;
5881
5882         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5883
5884         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5885                                         io_poll_wake);
5886
5887         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5888                 ipt.error = 0;
5889                 done = __io_poll_complete(req, mask);
5890                 io_commit_cqring(req->ctx);
5891         }
5892         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5893
5894         if (mask) {
5895                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5896                 if (done)
5897                         io_put_req(req);
5898         }
5899         return ipt.error;
5900 }
5901
5902 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5903 {
5904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5905         struct io_kiocb *preq;
5906         bool completing;
5907         int ret;
5908
5909         spin_lock(&ctx->completion_lock);
5910         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5911         if (!preq) {
5912                 ret = -ENOENT;
5913                 goto err;
5914         }
5915
5916         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5917                 completing = true;
5918                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5919                 goto err;
5920         }
5921
5922         /*
5923          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5924          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5925          * let completion re-add it.
5926          */
5927         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5928         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5929                 ret = -EALREADY;
5930                 goto err;
5931         }
5932         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5933         ret = 0;
5934 err:
5935         if (ret < 0) {
5936                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5937                 req_set_fail(req);
5938                 io_req_complete(req, ret);
5939                 return 0;
5940         }
5941         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5942         if (req->poll_update.update_events) {
5943                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5944                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5945                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5946         }
5947         if (req->poll_update.update_user_data)
5948                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5949         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
5950
5951         /* complete update request, we're done with it */
5952         io_req_complete(req, ret);
5953
5954         if (!completing) {
5955                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5956                 if (ret < 0) {
5957                         req_set_fail(preq);
5958                         io_req_complete(preq, ret);
5959                 }
5960         }
5961         return 0;
5962 }
5963
5964 static void io_req_task_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
5965 {
5966         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5967
5968         if (!(data->flags & IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
5969                 req_set_fail(req);
5970         io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
5971 }
5972
5973 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5974 {
5975         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5976                                                 struct io_timeout_data, timer);
5977         struct io_kiocb *req = data->req;
5978         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5979         unsigned long flags;
5980
5981         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
5982         list_del_init(&req->timeout.list);
5983         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5984                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5985         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
5986
5987         req->io_task_work.func = io_req_task_timeout;
5988         io_req_task_work_add(req);
5989         return HRTIMER_NORESTART;
5990 }
5991
5992 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5993                                            __u64 user_data)
5994         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
5995 {
5996         struct io_timeout_data *io;
5997         struct io_kiocb *req;
5998         bool found = false;
5999
6000         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
6001                 found = user_data == req->user_data;
6002                 if (found)
6003                         break;
6004         }
6005         if (!found)
6006                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6007
6008         io = req->async_data;
6009         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6010                 return ERR_PTR(-EALREADY);
6011         list_del_init(&req->timeout.list);
6012         return req;
6013 }
6014
6015 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
6016         __must_hold(&ctx->completion_lock)
6017         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6018 {
6019         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6020
6021         if (IS_ERR(req))
6022                 return PTR_ERR(req);
6023
6024         req_set_fail(req);
6025         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
6026         io_put_req_deferred(req);
6027         return 0;
6028 }
6029
6030 static clockid_t io_timeout_get_clock(struct io_timeout_data *data)
6031 {
6032         switch (data->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) {
6033         case IORING_TIMEOUT_BOOTTIME:
6034                 return CLOCK_BOOTTIME;
6035         case IORING_TIMEOUT_REALTIME:
6036                 return CLOCK_REALTIME;
6037         default:
6038                 /* can't happen, vetted at prep time */
6039                 WARN_ON_ONCE(1);
6040                 fallthrough;
6041         case 0:
6042                 return CLOCK_MONOTONIC;
6043         }
6044 }
6045
6046 static int io_linked_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6047                                     struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6048         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6049 {
6050         struct io_timeout_data *io;
6051         struct io_kiocb *req;
6052         bool found = false;
6053
6054         list_for_each_entry(req, &ctx->ltimeout_list, timeout.list) {
6055                 found = user_data == req->user_data;
6056                 if (found)
6057                         break;
6058         }
6059         if (!found)
6060                 return -ENOENT;
6061
6062         io = req->async_data;
6063         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
6064                 return -EALREADY;
6065         hrtimer_init(&io->timer, io_timeout_get_clock(io), mode);
6066         io->timer.function = io_link_timeout_fn;
6067         hrtimer_start(&io->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6068         return 0;
6069 }
6070
6071 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
6072                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
6073         __must_hold(&ctx->timeout_lock)
6074 {
6075         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
6076         struct io_timeout_data *data;
6077
6078         if (IS_ERR(req))
6079                 return PTR_ERR(req);
6080
6081         req->timeout.off = 0; /* noseq */
6082         data = req->async_data;
6083         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
6084         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), mode);
6085         data->timer.function = io_timeout_fn;
6086         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
6087         return 0;
6088 }
6089
6090 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
6091                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
6092 {
6093         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6094
6095         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6096                 return -EINVAL;
6097         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6098                 return -EINVAL;
6099         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len || sqe->splice_fd_in)
6100                 return -EINVAL;
6101
6102         tr->ltimeout = false;
6103         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6104         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6105         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK) {
6106                 if (hweight32(tr->flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6107                         return -EINVAL;
6108                 if (tr->flags & IORING_LINK_TIMEOUT_UPDATE)
6109                         tr->ltimeout = true;
6110                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE_MASK|IORING_TIMEOUT_ABS))
6111                         return -EINVAL;
6112                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
6113                         return -EFAULT;
6114         } else if (tr->flags) {
6115                 /* timeout removal doesn't support flags */
6116                 return -EINVAL;
6117         }
6118
6119         return 0;
6120 }
6121
6122 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
6123 {
6124         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
6125                                             : HRTIMER_MODE_REL;
6126 }
6127
6128 /*
6129  * Remove or update an existing timeout command
6130  */
6131 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6132 {
6133         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
6134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6135         int ret;
6136
6137         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE)) {
6138                 spin_lock(&ctx->completion_lock);
6139                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6140                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
6141                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6142                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6143         } else {
6144                 enum hrtimer_mode mode = io_translate_timeout_mode(tr->flags);
6145
6146                 spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6147                 if (tr->ltimeout)
6148                         ret = io_linked_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6149                 else
6150                         ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
6151                 spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6152         }
6153
6154         if (ret < 0)
6155                 req_set_fail(req);
6156         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6157         return 0;
6158 }
6159
6160 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6161                            bool is_timeout_link)
6162 {
6163         struct io_timeout_data *data;
6164         unsigned flags;
6165         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
6166
6167         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6168                 return -EINVAL;
6169         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1 ||
6170             sqe->splice_fd_in)
6171                 return -EINVAL;
6172         if (off && is_timeout_link)
6173                 return -EINVAL;
6174         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
6175         if (flags & ~(IORING_TIMEOUT_ABS | IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK |
6176                       IORING_TIMEOUT_ETIME_SUCCESS))
6177                 return -EINVAL;
6178         /* more than one clock specified is invalid, obviously */
6179         if (hweight32(flags & IORING_TIMEOUT_CLOCK_MASK) > 1)
6180                 return -EINVAL;
6181
6182         INIT_LIST_HEAD(&req->timeout.list);
6183         req->timeout.off = off;
6184         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
6185                 req->ctx->off_timeout_used = true;
6186
6187         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6188                 return -EFAULT;
6189         if (io_alloc_async_data(req))
6190                 return -ENOMEM;
6191
6192         data = req->async_data;
6193         data->req = req;
6194         data->flags = flags;
6195
6196         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
6197                 return -EFAULT;
6198
6199         if (data->ts.tv_sec < 0 || data->ts.tv_nsec < 0)
6200                 return -EINVAL;
6201
6202         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
6203         hrtimer_init(&data->timer, io_timeout_get_clock(data), data->mode);
6204
6205         if (is_timeout_link) {
6206                 struct io_submit_link *link = &req->ctx->submit_state.link;
6207
6208                 if (!link->head)
6209                         return -EINVAL;
6210                 if (link->last->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6211                         return -EINVAL;
6212                 req->timeout.head = link->last;
6213                 link->last->flags |= REQ_F_ARM_LTIMEOUT;
6214         }
6215         return 0;
6216 }
6217
6218 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6219 {
6220         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6221         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6222         struct list_head *entry;
6223         u32 tail, off = req->timeout.off;
6224
6225         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6226
6227         /*
6228          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
6229          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
6230          * a pure timeout request, sequence isn't used.
6231          */
6232         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
6233                 entry = ctx->timeout_list.prev;
6234                 goto add;
6235         }
6236
6237         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6238         req->timeout.target_seq = tail + off;
6239
6240         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
6241          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
6242          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
6243          */
6244         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
6245
6246         /*
6247          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
6248          * the one we need first.
6249          */
6250         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
6251                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
6252                                                   timeout.list);
6253
6254                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
6255                         continue;
6256                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
6257                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
6258                         break;
6259         }
6260 add:
6261         list_add(&req->timeout.list, entry);
6262         data->timer.function = io_timeout_fn;
6263         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
6264         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6265         return 0;
6266 }
6267
6268 struct io_cancel_data {
6269         struct io_ring_ctx *ctx;
6270         u64 user_data;
6271 };
6272
6273 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
6274 {
6275         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6276         struct io_cancel_data *cd = data;
6277
6278         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
6279 }
6280
6281 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
6282                                struct io_ring_ctx *ctx)
6283 {
6284         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
6285         enum io_wq_cancel cancel_ret;
6286         int ret = 0;
6287
6288         if (!tctx || !tctx->io_wq)
6289                 return -ENOENT;
6290
6291         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
6292         switch (cancel_ret) {
6293         case IO_WQ_CANCEL_OK:
6294                 ret = 0;
6295                 break;
6296         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
6297                 ret = -EALREADY;
6298                 break;
6299         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
6300                 ret = -ENOENT;
6301                 break;
6302         }
6303
6304         return ret;
6305 }
6306
6307 static int io_try_cancel_userdata(struct io_kiocb *req, u64 sqe_addr)
6308 {
6309         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6310         int ret;
6311
6312         WARN_ON_ONCE(!io_wq_current_is_worker() && req->task != current);
6313
6314         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
6315         if (ret != -ENOENT)
6316                 return ret;
6317
6318         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6319         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6320         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
6321         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6322         if (ret != -ENOENT)
6323                 goto out;
6324         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
6325 out:
6326         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6327         return ret;
6328 }
6329
6330 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
6331                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6332 {
6333         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
6334                 return -EINVAL;
6335         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6336                 return -EINVAL;
6337         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags ||
6338             sqe->splice_fd_in)
6339                 return -EINVAL;
6340
6341         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
6342         return 0;
6343 }
6344
6345 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6346 {
6347         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6348         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
6349         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6350         struct io_tctx_node *node;
6351         int ret;
6352
6353         ret = io_try_cancel_userdata(req, sqe_addr);
6354         if (ret != -ENOENT)
6355                 goto done;
6356
6357         /* slow path, try all io-wq's */
6358         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6359         ret = -ENOENT;
6360         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
6361                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
6362
6363                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
6364                 if (ret != -ENOENT)
6365                         break;
6366         }
6367         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6368 done:
6369         if (ret < 0)
6370                 req_set_fail(req);
6371         io_req_complete_post(req, ret, 0);
6372         return 0;
6373 }
6374
6375 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
6376                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
6377 {
6378         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
6379                 return -EINVAL;
6380         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->splice_fd_in)
6381                 return -EINVAL;
6382
6383         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6384         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6385         if (!req->rsrc_update.nr_args)
6386                 return -EINVAL;
6387         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6388         return 0;
6389 }
6390
6391 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6392 {
6393         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6394         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
6395         struct io_uring_rsrc_update2 up;
6396         int ret;
6397
6398         up.offset = req->rsrc_update.offset;
6399         up.data = req->rsrc_update.arg;
6400         up.nr = 0;
6401         up.tags = 0;
6402         up.resv = 0;
6403
6404         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
6405         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
6406                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
6407         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
6408
6409         if (ret < 0)
6410                 req_set_fail(req);
6411         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
6412         return 0;
6413 }
6414
6415 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6416 {
6417         switch (req->opcode) {
6418         case IORING_OP_NOP:
6419                 return 0;
6420         case IORING_OP_READV:
6421         case IORING_OP_READ_FIXED:
6422         case IORING_OP_READ:
6423                 return io_read_prep(req, sqe);
6424         case IORING_OP_WRITEV:
6425         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6426         case IORING_OP_WRITE:
6427                 return io_write_prep(req, sqe);
6428         case IORING_OP_POLL_ADD:
6429                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6430         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6431                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
6432         case IORING_OP_FSYNC:
6433                 return io_fsync_prep(req, sqe);
6434         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6435                 return io_sfr_prep(req, sqe);
6436         case IORING_OP_SENDMSG:
6437         case IORING_OP_SEND:
6438                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6439         case IORING_OP_RECVMSG:
6440         case IORING_OP_RECV:
6441                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6442         case IORING_OP_CONNECT:
6443                 return io_connect_prep(req, sqe);
6444         case IORING_OP_TIMEOUT:
6445                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6446         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6447                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6448         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6449                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6450         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6451                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6452         case IORING_OP_ACCEPT:
6453                 return io_accept_prep(req, sqe);
6454         case IORING_OP_FALLOCATE:
6455                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6456         case IORING_OP_OPENAT:
6457                 return io_openat_prep(req, sqe);
6458         case IORING_OP_CLOSE:
6459                 return io_close_prep(req, sqe);
6460         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6461                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
6462         case IORING_OP_STATX:
6463                 return io_statx_prep(req, sqe);
6464         case IORING_OP_FADVISE:
6465                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6466         case IORING_OP_MADVISE:
6467                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6468         case IORING_OP_OPENAT2:
6469                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6470         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6471                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6472         case IORING_OP_SPLICE:
6473                 return io_splice_prep(req, sqe);
6474         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6475                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6476         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6477                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6478         case IORING_OP_TEE:
6479                 return io_tee_prep(req, sqe);
6480         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6481                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6482         case IORING_OP_RENAMEAT:
6483                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6484         case IORING_OP_UNLINKAT:
6485                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6486         case IORING_OP_MKDIRAT:
6487                 return io_mkdirat_prep(req, sqe);
6488         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6489                 return io_symlinkat_prep(req, sqe);
6490         case IORING_OP_LINKAT:
6491                 return io_linkat_prep(req, sqe);
6492         }
6493
6494         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6495                         req->opcode);
6496         return -EINVAL;
6497 }
6498
6499 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
6500 {
6501         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
6502                 return 0;
6503         if (WARN_ON_ONCE(req_has_async_data(req)))
6504                 return -EFAULT;
6505         if (io_alloc_async_data(req))
6506                 return -EAGAIN;
6507
6508         switch (req->opcode) {
6509         case IORING_OP_READV:
6510                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6511         case IORING_OP_WRITEV:
6512                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6513         case IORING_OP_SENDMSG:
6514                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6515         case IORING_OP_RECVMSG:
6516                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6517         case IORING_OP_CONNECT:
6518                 return io_connect_prep_async(req);
6519         }
6520         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6521                     req->opcode);
6522         return -EFAULT;
6523 }
6524
6525 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6526 {
6527         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6528
6529         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6530         io_for_each_link(req, req)
6531                 seq--;
6532         return seq;
6533 }
6534
6535 static __cold void io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6536 {
6537         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6538         struct io_defer_entry *de;
6539         int ret;
6540         u32 seq = io_get_sequence(req);
6541
6542         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6543         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list)) {
6544 queue:
6545                 ctx->drain_active = false;
6546                 io_req_task_queue(req);
6547                 return;
6548         }
6549
6550         ret = io_req_prep_async(req);
6551         if (ret) {
6552 fail:
6553                 io_req_complete_failed(req, ret);
6554                 return;
6555         }
6556         io_prep_async_link(req);
6557         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6558         if (!de) {
6559                 ret = -ENOMEM;
6560                 goto fail;
6561         }
6562
6563         spin_lock(&ctx->completion_lock);
6564         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6565                 spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6566                 kfree(de);
6567                 goto queue;
6568         }
6569
6570         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6571         de->req = req;
6572         de->seq = seq;
6573         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6574         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
6575 }
6576
6577 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6578 {
6579         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6580                 kfree(req->kbuf);
6581                 req->kbuf = NULL;
6582         }
6583
6584         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6585                 switch (req->opcode) {
6586                 case IORING_OP_READV:
6587                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6588                 case IORING_OP_READ:
6589                 case IORING_OP_WRITEV:
6590                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6591                 case IORING_OP_WRITE: {
6592                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6593
6594                         kfree(io->free_iovec);
6595                         break;
6596                         }
6597                 case IORING_OP_RECVMSG:
6598                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6599                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6600
6601                         kfree(io->free_iov);
6602                         break;
6603                         }
6604                 case IORING_OP_SPLICE:
6605                 case IORING_OP_TEE:
6606                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6607                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6608                         break;
6609                 case IORING_OP_OPENAT:
6610                 case IORING_OP_OPENAT2:
6611                         if (req->open.filename)
6612                                 putname(req->open.filename);
6613                         break;
6614                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6615                         putname(req->rename.oldpath);
6616                         putname(req->rename.newpath);
6617                         break;
6618                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6619                         putname(req->unlink.filename);
6620                         break;
6621                 case IORING_OP_MKDIRAT:
6622                         putname(req->mkdir.filename);
6623                         break;
6624                 case IORING_OP_SYMLINKAT:
6625                         putname(req->symlink.oldpath);
6626                         putname(req->symlink.newpath);
6627                         break;
6628                 case IORING_OP_LINKAT:
6629                         putname(req->hardlink.oldpath);
6630                         putname(req->hardlink.newpath);
6631                         break;
6632                 }
6633         }
6634         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6635                 kfree(req->apoll->double_poll);
6636                 kfree(req->apoll);
6637                 req->apoll = NULL;
6638         }
6639         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6640                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6641
6642                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6643         }
6644         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6645                 put_cred(req->creds);
6646         if (req->flags & REQ_F_ASYNC_DATA) {
6647                 kfree(req->async_data);
6648                 req->async_data = NULL;
6649         }
6650         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6651 }
6652
6653 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6654 {
6655         const struct cred *creds = NULL;
6656         int ret;
6657
6658         if (unlikely((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred()))
6659                 creds = override_creds(req->creds);
6660
6661         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6662                 audit_uring_entry(req->opcode);
6663
6664         switch (req->opcode) {
6665         case IORING_OP_NOP:
6666                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6667                 break;
6668         case IORING_OP_READV:
6669         case IORING_OP_READ_FIXED:
6670         case IORING_OP_READ:
6671                 ret = io_read(req, issue_flags);
6672                 break;
6673         case IORING_OP_WRITEV:
6674         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6675         case IORING_OP_WRITE:
6676                 ret = io_write(req, issue_flags);
6677                 break;
6678         case IORING_OP_FSYNC:
6679                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6680                 break;
6681         case IORING_OP_POLL_ADD:
6682                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6683                 break;
6684         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6685                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6686                 break;
6687         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6688                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6689                 break;
6690         case IORING_OP_SENDMSG:
6691                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6692                 break;
6693         case IORING_OP_SEND:
6694                 ret = io_send(req, issue_flags);
6695                 break;
6696         case IORING_OP_RECVMSG:
6697                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6698                 break;
6699         case IORING_OP_RECV:
6700                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6701                 break;
6702         case IORING_OP_TIMEOUT:
6703                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6704                 break;
6705         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6706                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6707                 break;
6708         case IORING_OP_ACCEPT:
6709                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6710                 break;
6711         case IORING_OP_CONNECT:
6712                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6713                 break;
6714         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6715                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6716                 break;
6717         case IORING_OP_FALLOCATE:
6718                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6719                 break;
6720         case IORING_OP_OPENAT:
6721                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6722                 break;
6723         case IORING_OP_CLOSE:
6724                 ret = io_close(req, issue_flags);
6725                 break;
6726         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6727                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6728                 break;
6729         case IORING_OP_STATX:
6730                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6731                 break;
6732         case IORING_OP_FADVISE:
6733                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6734                 break;
6735         case IORING_OP_MADVISE:
6736                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6737                 break;
6738         case IORING_OP_OPENAT2:
6739                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6740                 break;
6741         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6742                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6743                 break;
6744         case IORING_OP_SPLICE:
6745                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6746                 break;
6747         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6748                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6749                 break;
6750         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6751                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6752                 break;
6753         case IORING_OP_TEE:
6754                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6755                 break;
6756         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6757                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6758                 break;
6759         case IORING_OP_RENAMEAT:
6760                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6761                 break;
6762         case IORING_OP_UNLINKAT:
6763                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6764                 break;
6765         case IORING_OP_MKDIRAT:
6766                 ret = io_mkdirat(req, issue_flags);
6767                 break;
6768         case IORING_OP_SYMLINKAT:
6769                 ret = io_symlinkat(req, issue_flags);
6770                 break;
6771         case IORING_OP_LINKAT:
6772                 ret = io_linkat(req, issue_flags);
6773                 break;
6774         default:
6775                 ret = -EINVAL;
6776                 break;
6777         }
6778
6779         if (!io_op_defs[req->opcode].audit_skip)
6780                 audit_uring_exit(!ret, ret);
6781
6782         if (creds)
6783                 revert_creds(creds);
6784         if (ret)
6785                 return ret;
6786         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6787         if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6788                 io_iopoll_req_issued(req, issue_flags);
6789
6790         return 0;
6791 }
6792
6793 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6794 {
6795         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6796
6797         req = io_put_req_find_next(req);
6798         return req ? &req->work : NULL;
6799 }
6800
6801 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6802 {
6803         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6804         unsigned int issue_flags = IO_URING_F_UNLOCKED;
6805         bool needs_poll = false;
6806         struct io_kiocb *timeout;
6807         int ret = 0;
6808
6809         /* one will be dropped by ->io_free_work() after returning to io-wq */
6810         if (!(req->flags & REQ_F_REFCOUNT))
6811                 __io_req_set_refcount(req, 2);
6812         else
6813                 req_ref_get(req);
6814
6815         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6816         if (timeout)
6817                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6818
6819         /* either cancelled or io-wq is dying, so don't touch tctx->iowq */
6820         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6821                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
6822                 return;
6823         }
6824
6825         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6826                 const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
6827                 bool opcode_poll = def->pollin || def->pollout;
6828
6829                 if (opcode_poll && file_can_poll(req->file)) {
6830                         needs_poll = true;
6831                         issue_flags |= IO_URING_F_NONBLOCK;
6832                 }
6833         }
6834
6835         do {
6836                 ret = io_issue_sqe(req, issue_flags);
6837                 if (ret != -EAGAIN)
6838                         break;
6839                 /*
6840                  * We can get EAGAIN for iopolled IO even though we're
6841                  * forcing a sync submission from here, since we can't
6842                  * wait for request slots on the block side.
6843                  */
6844                 if (!needs_poll) {
6845                         cond_resched();
6846                         continue;
6847                 }
6848
6849                 if (io_arm_poll_handler(req) == IO_APOLL_OK)
6850                         return;
6851                 /* aborted or ready, in either case retry blocking */
6852                 needs_poll = false;
6853                 issue_flags &= ~IO_URING_F_NONBLOCK;
6854         } while (1);
6855
6856         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6857         if (ret)
6858                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6859 }
6860
6861 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6862                                                        unsigned i)
6863 {
6864         return &table->files[i];
6865 }
6866
6867 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6868                                               int index)
6869 {
6870         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6871
6872         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6873 }
6874
6875 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6876 {
6877         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6878
6879         file_ptr |= io_file_get_flags(file);
6880         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6881 }
6882
6883 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6884                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6885 {
6886         struct file *file;
6887         unsigned long file_ptr;
6888
6889         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6890                 return NULL;
6891         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6892         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6893         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6894         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6895         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6896         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_SUPPORT_NOWAIT_BIT);
6897         io_req_set_rsrc_node(req, ctx);
6898         return file;
6899 }
6900
6901 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6902                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6903 {
6904         struct file *file = fget(fd);
6905
6906         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6907
6908         /* we don't allow fixed io_uring files */
6909         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6910                 io_req_track_inflight(req);
6911         return file;
6912 }
6913
6914 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6915                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6916 {
6917         if (fixed)
6918                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6919         else
6920                 return io_file_get_normal(ctx, req, fd);
6921 }
6922
6923 static void io_req_task_link_timeout(struct io_kiocb *req, bool *locked)
6924 {
6925         struct io_kiocb *prev = req->timeout.prev;
6926         int ret = -ENOENT;
6927
6928         if (prev) {
6929                 if (!(req->task->flags & PF_EXITING))
6930                         ret = io_try_cancel_userdata(req, prev->user_data);
6931                 io_req_complete_post(req, ret ?: -ETIME, 0);
6932                 io_put_req(prev);
6933         } else {
6934                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6935         }
6936 }
6937
6938 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6939 {
6940         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6941                                                 struct io_timeout_data, timer);
6942         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6943         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6944         unsigned long flags;
6945
6946         spin_lock_irqsave(&ctx->timeout_lock, flags);
6947         prev = req->timeout.head;
6948         req->timeout.head = NULL;
6949
6950         /*
6951          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6952          * race with the completion of the linked work.
6953          */
6954         if (prev) {
6955                 io_remove_next_linked(prev);
6956                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6957                         prev = NULL;
6958         }
6959         list_del(&req->timeout.list);
6960         req->timeout.prev = prev;
6961         spin_unlock_irqrestore(&ctx->timeout_lock, flags);
6962
6963         req->io_task_work.func = io_req_task_link_timeout;
6964         io_req_task_work_add(req);
6965         return HRTIMER_NORESTART;
6966 }
6967
6968 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6969 {
6970         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6971
6972         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
6973         /*
6974          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6975          * before we got a chance to setup the timer
6976          */
6977         if (req->timeout.head) {
6978                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6979
6980                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6981                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6982                                 data->mode);
6983                 list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->ltimeout_list);
6984         }
6985         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
6986         /* drop submission reference */
6987         io_put_req(req);
6988 }
6989
6990 static void io_queue_sqe_arm_apoll(struct io_kiocb *req)
6991         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6992 {
6993         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6994
6995         switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6996         case IO_APOLL_READY:
6997                 io_req_task_queue(req);
6998                 break;
6999         case IO_APOLL_ABORTED:
7000                 /*
7001                  * Queued up for async execution, worker will release
7002                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
7003                  */
7004                 io_queue_async_work(req, NULL);
7005                 break;
7006         }
7007
7008         if (linked_timeout)
7009                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7010 }
7011
7012 static inline void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7013         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7014 {
7015         struct io_kiocb *linked_timeout;
7016         int ret;
7017
7018         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
7019
7020         if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
7021                 io_req_add_compl_list(req);
7022                 return;
7023         }
7024         /*
7025          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
7026          * doesn't support non-blocking read/write attempts
7027          */
7028         if (likely(!ret)) {
7029                 linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
7030                 if (linked_timeout)
7031                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
7032         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
7033                 io_queue_sqe_arm_apoll(req);
7034         } else {
7035                 io_req_complete_failed(req, ret);
7036         }
7037 }
7038
7039 static void io_queue_sqe_fallback(struct io_kiocb *req)
7040         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7041 {
7042         if (req->flags & REQ_F_FAIL) {
7043                 io_req_complete_fail_submit(req);
7044         } else if (unlikely(req->ctx->drain_active)) {
7045                 io_drain_req(req);
7046         } else {
7047                 int ret = io_req_prep_async(req);
7048
7049                 if (unlikely(ret))
7050                         io_req_complete_failed(req, ret);
7051                 else
7052                         io_queue_async_work(req, NULL);
7053         }
7054 }
7055
7056 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
7057         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
7058 {
7059         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_FORCE_ASYNC | REQ_F_FAIL))))
7060                 __io_queue_sqe(req);
7061         else
7062                 io_queue_sqe_fallback(req);
7063 }
7064
7065 /*
7066  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
7067  *
7068  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
7069  */
7070 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
7071                                         struct io_kiocb *req,
7072                                         unsigned int sqe_flags)
7073 {
7074         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
7075                 return false;
7076
7077         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
7078             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
7079                 return false;
7080
7081         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
7082                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
7083                 return false;
7084
7085         return true;
7086 }
7087
7088 static void io_init_req_drain(struct io_kiocb *req)
7089 {
7090         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
7091         struct io_kiocb *head = ctx->submit_state.link.head;
7092
7093         ctx->drain_active = true;
7094         if (head) {
7095                 /*
7096                  * If we need to drain a request in the middle of a link, drain
7097                  * the head request and the next request/link after the current
7098                  * link. Considering sequential execution of links,
7099                  * IOSQE_IO_DRAIN will be maintained for every request of our
7100                  * link.
7101                  */
7102                 head->flags |= IOSQE_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7103                 ctx->drain_next = true;
7104         }
7105 }
7106
7107 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7108                        const struct io_uring_sqe *sqe)
7109         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7110 {
7111         unsigned int sqe_flags;
7112         int personality;
7113         u8 opcode;
7114
7115         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
7116         req->opcode = opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
7117         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
7118         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
7119         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
7120         req->file = NULL;
7121         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
7122         req->task = current;
7123
7124         if (unlikely(opcode >= IORING_OP_LAST)) {
7125                 req->opcode = 0;
7126                 return -EINVAL;
7127         }
7128         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_COMMON_FLAGS)) {
7129                 /* enforce forwards compatibility on users */
7130                 if (sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)
7131                         return -EINVAL;
7132                 if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
7133                     !io_op_defs[opcode].buffer_select)
7134                         return -EOPNOTSUPP;
7135                 if (sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN)
7136                         io_init_req_drain(req);
7137         }
7138         if (unlikely(ctx->restricted || ctx->drain_active || ctx->drain_next)) {
7139                 if (ctx->restricted && !io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
7140                         return -EACCES;
7141                 /* knock it to the slow queue path, will be drained there */
7142                 if (ctx->drain_active)
7143                         req->flags |= REQ_F_FORCE_ASYNC;
7144                 /* if there is no link, we're at "next" request and need to drain */
7145                 if (unlikely(ctx->drain_next) && !ctx->submit_state.link.head) {
7146                         ctx->drain_next = false;
7147                         ctx->drain_active = true;
7148                         req->flags |= IOSQE_IO_DRAIN | REQ_F_FORCE_ASYNC;
7149                 }
7150         }
7151
7152         if (io_op_defs[opcode].needs_file) {
7153                 struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7154
7155                 /*
7156                  * Plug now if we have more than 2 IO left after this, and the
7157                  * target is potentially a read/write to block based storage.
7158                  */
7159                 if (state->need_plug && io_op_defs[opcode].plug) {
7160                         state->plug_started = true;
7161                         state->need_plug = false;
7162                         blk_start_plug_nr_ios(&state->plug, state->submit_nr);
7163                 }
7164
7165                 req->file = io_file_get(ctx, req, READ_ONCE(sqe->fd),
7166                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
7167                 if (unlikely(!req->file))
7168                         return -EBADF;
7169         }
7170
7171         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
7172         if (personality) {
7173                 int ret;
7174
7175                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
7176                 if (!req->creds)
7177                         return -EINVAL;
7178                 get_cred(req->creds);
7179                 ret = security_uring_override_creds(req->creds);
7180                 if (ret) {
7181                         put_cred(req->creds);
7182                         return ret;
7183                 }
7184                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
7185         }
7186
7187         return io_req_prep(req, sqe);
7188 }
7189
7190 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
7191                          const struct io_uring_sqe *sqe)
7192         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7193 {
7194         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
7195         int ret;
7196
7197         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
7198         if (unlikely(ret)) {
7199                 trace_io_uring_req_failed(sqe, ret);
7200
7201                 /* fail even hard links since we don't submit */
7202                 if (link->head) {
7203                         /*
7204                          * we can judge a link req is failed or cancelled by if
7205                          * REQ_F_FAIL is set, but the head is an exception since
7206                          * it may be set REQ_F_FAIL because of other req's failure
7207                          * so let's leverage req->result to distinguish if a head
7208                          * is set REQ_F_FAIL because of its failure or other req's
7209                          * failure so that we can set the correct ret code for it.
7210                          * init result here to avoid affecting the normal path.
7211                          */
7212                         if (!(link->head->flags & REQ_F_FAIL))
7213                                 req_fail_link_node(link->head, -ECANCELED);
7214                 } else if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
7215                         /*
7216                          * the current req is a normal req, we should return
7217                          * error and thus break the submittion loop.
7218                          */
7219                         io_req_complete_failed(req, ret);
7220                         return ret;
7221                 }
7222                 req_fail_link_node(req, ret);
7223         }
7224
7225         /* don't need @sqe from now on */
7226         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
7227                                   req->flags, true,
7228                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
7229
7230         /*
7231          * If we already have a head request, queue this one for async
7232          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
7233          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
7234          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
7235          * conditions are true (normal request), then just queue it.
7236          */
7237         if (link->head) {
7238                 struct io_kiocb *head = link->head;
7239
7240                 if (!(req->flags & REQ_F_FAIL)) {
7241                         ret = io_req_prep_async(req);
7242                         if (unlikely(ret)) {
7243                                 req_fail_link_node(req, ret);
7244                                 if (!(head->flags & REQ_F_FAIL))
7245                                         req_fail_link_node(head, -ECANCELED);
7246                         }
7247                 }
7248                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
7249                 link->last->link = req;
7250                 link->last = req;
7251
7252                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))
7253                         return 0;
7254                 /* last request of a link, enqueue the link */
7255                 link->head = NULL;
7256                 req = head;
7257         } else if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
7258                 link->head = req;
7259                 link->last = req;
7260                 return 0;
7261         }
7262
7263         io_queue_sqe(req);
7264         return 0;
7265 }
7266
7267 /*
7268  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
7269  */
7270 static void io_submit_state_end(struct io_ring_ctx *ctx)
7271 {
7272         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
7273
7274         if (state->link.head)
7275                 io_queue_sqe(state->link.head);
7276         /* flush only after queuing links as they can generate completions */
7277         io_submit_flush_completions(ctx);
7278         if (state->plug_started)
7279                 blk_finish_plug(&state->plug);
7280 }
7281
7282 /*
7283  * Start submission side cache.
7284  */
7285 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
7286                                   unsigned int max_ios)
7287 {
7288         state->plug_started = false;
7289         state->need_plug = max_ios > 2;
7290         state->submit_nr = max_ios;
7291         /* set only head, no need to init link_last in advance */
7292         state->link.head = NULL;
7293 }
7294
7295 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
7296 {
7297         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7298
7299         /*
7300          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
7301          * since once we write the new head, the application could
7302          * write new data to them.
7303          */
7304         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
7305 }
7306
7307 /*
7308  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
7309  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
7310  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
7311  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
7312  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
7313  * prevent a re-load down the line.
7314  */
7315 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
7316 {
7317         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
7318         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
7319
7320         /*
7321          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
7322          *
7323          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
7324          *    head updates.
7325          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
7326          *    though the application is the one updating it.
7327          */
7328         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
7329         if (likely(head < ctx->sq_entries))
7330                 return &ctx->sq_sqes[head];
7331
7332         /* drop invalid entries */
7333         ctx->cq_extra--;
7334         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
7335                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
7336         return NULL;
7337 }
7338
7339 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
7340         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7341 {
7342         unsigned int entries = io_sqring_entries(ctx);
7343         int submitted = 0;
7344
7345         if (unlikely(!entries))
7346                 return 0;
7347         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
7348         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, entries);
7349         io_get_task_refs(nr);
7350
7351         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
7352         do {
7353                 const struct io_uring_sqe *sqe;
7354                 struct io_kiocb *req;
7355
7356                 if (unlikely(!io_alloc_req_refill(ctx))) {
7357                         if (!submitted)
7358                                 submitted = -EAGAIN;
7359                         break;
7360                 }
7361                 req = io_alloc_req(ctx);
7362                 sqe = io_get_sqe(ctx);
7363                 if (unlikely(!sqe)) {
7364                         wq_stack_add_head(&req->comp_list, &ctx->submit_state.free_list);
7365                         break;
7366                 }
7367                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
7368                 submitted++;
7369                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
7370                         break;
7371         } while (submitted < nr);
7372
7373         if (unlikely(submitted != nr)) {
7374                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
7375                 int unused = nr - ref_used;
7376
7377                 current->io_uring->cached_refs += unused;
7378         }
7379
7380         io_submit_state_end(ctx);
7381          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
7382         io_commit_sqring(ctx);
7383
7384         return submitted;
7385 }
7386
7387 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
7388 {
7389         return READ_ONCE(sqd->state);
7390 }
7391
7392 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7393 {
7394         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
7395         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7396         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7397                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7398         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7399 }
7400
7401 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
7402 {
7403         spin_lock(&ctx->completion_lock);
7404         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
7405                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
7406         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
7407 }
7408
7409 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7410 {
7411         unsigned int to_submit;
7412         int ret = 0;
7413
7414         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7415         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7416         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
7417                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
7418
7419         if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7420                 const struct cred *creds = NULL;
7421
7422                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
7423                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
7424
7425                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7426                 if (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list))
7427                         io_do_iopoll(ctx, true);
7428
7429                 /*
7430                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
7431                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
7432                  */
7433                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
7434                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
7435                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7436                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7437
7438                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7439                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7440                 if (creds)
7441                         revert_creds(creds);
7442         }
7443
7444         return ret;
7445 }
7446
7447 static __cold void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7448 {
7449         struct io_ring_ctx *ctx;
7450         unsigned sq_thread_idle = 0;
7451
7452         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7453                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
7454         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7455 }
7456
7457 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
7458 {
7459         bool did_sig = false;
7460         struct ksignal ksig;
7461
7462         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
7463             signal_pending(current)) {
7464                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7465                 if (signal_pending(current))
7466                         did_sig = get_signal(&ksig);
7467                 cond_resched();
7468                 mutex_lock(&sqd->lock);
7469         }
7470         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7471 }
7472
7473 static int io_sq_thread(void *data)
7474 {
7475         struct io_sq_data *sqd = data;
7476         struct io_ring_ctx *ctx;
7477         unsigned long timeout = 0;
7478         char buf[TASK_COMM_LEN];
7479         DEFINE_WAIT(wait);
7480
7481         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
7482         set_task_comm(current, buf);
7483
7484         if (sqd->sq_cpu != -1)
7485                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
7486         else
7487                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
7488         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
7489
7490         audit_alloc_kernel(current);
7491
7492         mutex_lock(&sqd->lock);
7493         while (1) {
7494                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
7495
7496                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
7497                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
7498                                 break;
7499                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7500                 }
7501
7502                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7503                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7504                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7505
7506                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7507                                 sqt_spin = true;
7508                 }
7509                 if (io_run_task_work())
7510                         sqt_spin = true;
7511
7512                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7513                         cond_resched();
7514                         if (sqt_spin)
7515                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7516                         continue;
7517                 }
7518
7519                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7520                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
7521                         bool needs_sched = true;
7522
7523                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7524                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7525
7526                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7527                                     !wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
7528                                         needs_sched = false;
7529                                         break;
7530                                 }
7531                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
7532                                         needs_sched = false;
7533                                         break;
7534                                 }
7535                         }
7536
7537                         if (needs_sched) {
7538                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
7539                                 schedule();
7540                                 mutex_lock(&sqd->lock);
7541                         }
7542                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7543                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7544                 }
7545
7546                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7547                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7548         }
7549
7550         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
7551         sqd->thread = NULL;
7552         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7553                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7554         io_run_task_work();
7555         mutex_unlock(&sqd->lock);
7556
7557         audit_free(current);
7558
7559         complete(&sqd->exited);
7560         do_exit(0);
7561 }
7562
7563 struct io_wait_queue {
7564         struct wait_queue_entry wq;
7565         struct io_ring_ctx *ctx;
7566         unsigned cq_tail;
7567         unsigned nr_timeouts;
7568 };
7569
7570 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7571 {
7572         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7573         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
7574
7575         /*
7576          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7577          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7578          * regardless of event count.
7579          */
7580         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7581 }
7582
7583 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7584                             int wake_flags, void *key)
7585 {
7586         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7587                                                         wq);
7588
7589         /*
7590          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7591          * the task, and the next invocation will do it.
7592          */
7593         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7594                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7595         return -1;
7596 }
7597
7598 static int io_run_task_work_sig(void)
7599 {
7600         if (io_run_task_work())
7601                 return 1;
7602         if (!signal_pending(current))
7603                 return 0;
7604         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7605                 return -ERESTARTSYS;
7606         return -EINTR;
7607 }
7608
7609 /* when returns >0, the caller should retry */
7610 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7611                                           struct io_wait_queue *iowq,
7612                                           signed long *timeout)
7613 {
7614         int ret;
7615
7616         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7617         ret = io_run_task_work_sig();
7618         if (ret || io_should_wake(iowq))
7619                 return ret;
7620         /* let the caller flush overflows, retry */
7621         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7622                 return 1;
7623
7624         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7625         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7626 }
7627
7628 /*
7629  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7630  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7631  */
7632 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7633                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7634                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7635 {
7636         struct io_wait_queue iowq;
7637         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7638         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7639         int ret;
7640
7641         do {
7642                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
7643                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7644                         return 0;
7645                 if (!io_run_task_work())
7646                         break;
7647         } while (1);
7648
7649         if (uts) {
7650                 struct timespec64 ts;
7651
7652                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7653                         return -EFAULT;
7654                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7655         }
7656
7657         if (sig) {
7658 #ifdef CONFIG_COMPAT
7659                 if (in_compat_syscall())
7660                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7661                                                       sigsz);
7662                 else
7663 #endif
7664                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7665
7666                 if (ret)
7667                         return ret;
7668         }
7669
7670         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7671         iowq.wq.private = current;
7672         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7673         iowq.ctx = ctx;
7674         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7675         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7676
7677         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7678         do {
7679                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7680                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx)) {
7681                         ret = -EBUSY;
7682                         break;
7683                 }
7684                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7685                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7686                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7687                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7688                 cond_resched();
7689         } while (ret > 0);
7690
7691         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7692
7693         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7694 }
7695
7696 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7697 {
7698         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7699
7700         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7701                 kfree(table[i]);
7702         kfree(table);
7703 }
7704
7705 static __cold void **io_alloc_page_table(size_t size)
7706 {
7707         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7708         size_t init_size = size;
7709         void **table;
7710
7711         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7712         if (!table)
7713                 return NULL;
7714
7715         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7716                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7717
7718                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7719                 if (!table[i]) {
7720                         io_free_page_table(table, init_size);
7721                         return NULL;
7722                 }
7723                 size -= this_size;
7724         }
7725         return table;
7726 }
7727
7728 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7729 {
7730         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7731         kfree(ref_node);
7732 }
7733
7734 static __cold void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7735 {
7736         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7737         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7738         unsigned long flags;
7739         bool first_add = false;
7740
7741         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7742         node->done = true;
7743
7744         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7745                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7746                                             struct io_rsrc_node, node);
7747                 /* recycle ref nodes in order */
7748                 if (!node->done)
7749                         break;
7750                 list_del(&node->node);
7751                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7752         }
7753         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7754
7755         if (first_add)
7756                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7757 }
7758
7759 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7760 {
7761         struct io_rsrc_node *ref_node;
7762
7763         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7764         if (!ref_node)
7765                 return NULL;
7766
7767         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7768                             0, GFP_KERNEL)) {
7769                 kfree(ref_node);
7770                 return NULL;
7771         }
7772         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7773         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7774         ref_node->done = false;
7775         return ref_node;
7776 }
7777
7778 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7779                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7780         __must_hold(&ctx->uring_lock)
7781 {
7782         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7783         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7784
7785         io_rsrc_refs_drop(ctx);
7786
7787         if (data_to_kill) {
7788                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7789
7790                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7791                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7792                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7793                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7794
7795                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7796                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7797                 ctx->rsrc_node = NULL;
7798         }
7799
7800         if (!ctx->rsrc_node) {
7801                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7802                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7803         }
7804 }
7805
7806 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7807 {
7808         if (ctx->rsrc_backup_node)
7809                 return 0;
7810         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7811         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7812 }
7813
7814 static __cold int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data,
7815                                       struct io_ring_ctx *ctx)
7816 {
7817         int ret;
7818
7819         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7820         if (data->quiesce)
7821                 return -ENXIO;
7822
7823         data->quiesce = true;
7824         do {
7825                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7826                 if (ret)
7827                         break;
7828                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7829
7830                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7831                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7832                         break;
7833                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7834                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7835                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7836                 if (!ret) {
7837                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7838                         break;
7839                 }
7840
7841                 atomic_inc(&data->refs);
7842                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7843                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7844                 reinit_completion(&data->done);
7845
7846                 ret = io_run_task_work_sig();
7847                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7848         } while (ret >= 0);
7849         data->quiesce = false;
7850
7851         return ret;
7852 }
7853
7854 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7855 {
7856         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7857         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7858
7859         return &data->tags[table_idx][off];
7860 }
7861
7862 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7863 {
7864         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7865
7866         if (data->tags)
7867                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7868         kfree(data);
7869 }
7870
7871 static __cold int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7872                                      u64 __user *utags, unsigned nr,
7873                                      struct io_rsrc_data **pdata)
7874 {
7875         struct io_rsrc_data *data;
7876         int ret = -ENOMEM;
7877         unsigned i;
7878
7879         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7880         if (!data)
7881                 return -ENOMEM;
7882         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7883         if (!data->tags) {
7884                 kfree(data);
7885                 return -ENOMEM;
7886         }
7887
7888         data->nr = nr;
7889         data->ctx = ctx;
7890         data->do_put = do_put;
7891         if (utags) {
7892                 ret = -EFAULT;
7893                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7894                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7895
7896                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7897                                            sizeof(*tag_slot)))
7898                                 goto fail;
7899                 }
7900         }
7901
7902         atomic_set(&data->refs, 1);
7903         init_completion(&data->done);
7904         *pdata = data;
7905         return 0;
7906 fail:
7907         io_rsrc_data_free(data);
7908         return ret;
7909 }
7910
7911 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7912 {
7913         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]),
7914                                 GFP_KERNEL_ACCOUNT);
7915         return !!table->files;
7916 }
7917
7918 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7919 {
7920         kvfree(table->files);
7921         table->files = NULL;
7922 }
7923
7924 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7925 {
7926 #if defined(CONFIG_UNIX)
7927         if (ctx->ring_sock) {
7928                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7929                 struct sk_buff *skb;
7930
7931                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7932                         kfree_skb(skb);
7933         }
7934 #else
7935         int i;
7936
7937         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7938                 struct file *file;
7939
7940                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7941                 if (file)
7942                         fput(file);
7943         }
7944 #endif
7945         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7946         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7947         ctx->file_data = NULL;
7948         ctx->nr_user_files = 0;
7949 }
7950
7951 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7952 {
7953         int ret;
7954
7955         if (!ctx->file_data)
7956                 return -ENXIO;
7957         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7958         if (!ret)
7959                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7960         return ret;
7961 }
7962
7963 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7964         __releases(&sqd->lock)
7965 {
7966         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7967
7968         /*
7969          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7970          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7971          */
7972         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7973         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7974                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7975         mutex_unlock(&sqd->lock);
7976 }
7977
7978 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7979         __acquires(&sqd->lock)
7980 {
7981         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7982
7983         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7984         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7985         mutex_lock(&sqd->lock);
7986         if (sqd->thread)
7987                 wake_up_process(sqd->thread);
7988 }
7989
7990 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7991 {
7992         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7993         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7994
7995         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7996         mutex_lock(&sqd->lock);
7997         if (sqd->thread)
7998                 wake_up_process(sqd->thread);
7999         mutex_unlock(&sqd->lock);
8000         wait_for_completion(&sqd->exited);
8001 }
8002
8003 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
8004 {
8005         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
8006                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
8007
8008                 io_sq_thread_stop(sqd);
8009                 kfree(sqd);
8010         }
8011 }
8012
8013 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
8014 {
8015         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8016
8017         if (sqd) {
8018                 io_sq_thread_park(sqd);
8019                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8020                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8021                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8022
8023                 io_put_sq_data(sqd);
8024                 ctx->sq_data = NULL;
8025         }
8026 }
8027
8028 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
8029 {
8030         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8031         struct io_sq_data *sqd;
8032         struct fd f;
8033
8034         f = fdget(p->wq_fd);
8035         if (!f.file)
8036                 return ERR_PTR(-ENXIO);
8037         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8038                 fdput(f);
8039                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8040         }
8041
8042         ctx_attach = f.file->private_data;
8043         sqd = ctx_attach->sq_data;
8044         if (!sqd) {
8045                 fdput(f);
8046                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8047         }
8048         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
8049                 fdput(f);
8050                 return ERR_PTR(-EPERM);
8051         }
8052
8053         refcount_inc(&sqd->refs);
8054         fdput(f);
8055         return sqd;
8056 }
8057
8058 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
8059                                          bool *attached)
8060 {
8061         struct io_sq_data *sqd;
8062
8063         *attached = false;
8064         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8065                 sqd = io_attach_sq_data(p);
8066                 if (!IS_ERR(sqd)) {
8067                         *attached = true;
8068                         return sqd;
8069                 }
8070                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
8071                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
8072                         return sqd;
8073         }
8074
8075         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
8076         if (!sqd)
8077                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8078
8079         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
8080         refcount_set(&sqd->refs, 1);
8081         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
8082         mutex_init(&sqd->lock);
8083         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
8084         init_completion(&sqd->exited);
8085         return sqd;
8086 }
8087
8088 #if defined(CONFIG_UNIX)
8089 /*
8090  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
8091  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
8092  * loops in the file referencing.
8093  */
8094 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
8095 {
8096         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
8097         struct scm_fp_list *fpl;
8098         struct sk_buff *skb;
8099         int i, nr_files;
8100
8101         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
8102         if (!fpl)
8103                 return -ENOMEM;
8104
8105         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
8106         if (!skb) {
8107                 kfree(fpl);
8108                 return -ENOMEM;
8109         }
8110
8111         skb->sk = sk;
8112
8113         nr_files = 0;
8114         fpl->user = get_uid(current_user());
8115         for (i = 0; i < nr; i++) {
8116                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
8117
8118                 if (!file)
8119                         continue;
8120                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
8121                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
8122                 nr_files++;
8123         }
8124
8125         if (nr_files) {
8126                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
8127                 fpl->count = nr_files;
8128                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
8129                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
8130                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
8131                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
8132
8133                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
8134                         fput(fpl->fp[i]);
8135         } else {
8136                 kfree_skb(skb);
8137                 kfree(fpl);
8138         }
8139
8140         return 0;
8141 }
8142
8143 /*
8144  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
8145  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
8146  * garbage collection to take care of this problem for us.
8147  */
8148 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8149 {
8150         unsigned left, total;
8151         int ret = 0;
8152
8153         total = 0;
8154         left = ctx->nr_user_files;
8155         while (left) {
8156                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
8157
8158                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
8159                 if (ret)
8160                         break;
8161                 left -= this_files;
8162                 total += this_files;
8163         }
8164
8165         if (!ret)
8166                 return 0;
8167
8168         while (total < ctx->nr_user_files) {
8169                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
8170
8171                 if (file)
8172                         fput(file);
8173                 total++;
8174         }
8175
8176         return ret;
8177 }
8178 #else
8179 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
8180 {
8181         return 0;
8182 }
8183 #endif
8184
8185 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8186 {
8187         struct file *file = prsrc->file;
8188 #if defined(CONFIG_UNIX)
8189         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8190         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
8191         struct sk_buff *skb;
8192         int i;
8193
8194         __skb_queue_head_init(&list);
8195
8196         /*
8197          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
8198          * remove this entry and rearrange the file array.
8199          */
8200         skb = skb_dequeue(head);
8201         while (skb) {
8202                 struct scm_fp_list *fp;
8203
8204                 fp = UNIXCB(skb).fp;
8205                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
8206                         int left;
8207
8208                         if (fp->fp[i] != file)
8209                                 continue;
8210
8211                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
8212                         left = fp->count - 1 - i;
8213                         if (left) {
8214                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
8215                                                 left * sizeof(struct file *));
8216                         }
8217                         fp->count--;
8218                         if (!fp->count) {
8219                                 kfree_skb(skb);
8220                                 skb = NULL;
8221                         } else {
8222                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8223                         }
8224                         fput(file);
8225                         file = NULL;
8226                         break;
8227                 }
8228
8229                 if (!file)
8230                         break;
8231
8232                 __skb_queue_tail(&list, skb);
8233
8234                 skb = skb_dequeue(head);
8235         }
8236
8237         if (skb_peek(&list)) {
8238                 spin_lock_irq(&head->lock);
8239                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
8240                         __skb_queue_tail(head, skb);
8241                 spin_unlock_irq(&head->lock);
8242         }
8243 #else
8244         fput(file);
8245 #endif
8246 }
8247
8248 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
8249 {
8250         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
8251         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
8252         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
8253
8254         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
8255                 list_del(&prsrc->list);
8256
8257                 if (prsrc->tag) {
8258                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
8259
8260                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
8261                         spin_lock(&ctx->completion_lock);
8262                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
8263                         ctx->cq_extra++;
8264                         io_commit_cqring(ctx);
8265                         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
8266                         io_cqring_ev_posted(ctx);
8267                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
8268                 }
8269
8270                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
8271                 kfree(prsrc);
8272         }
8273
8274         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
8275         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
8276                 complete(&rsrc_data->done);
8277 }
8278
8279 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
8280 {
8281         struct io_ring_ctx *ctx;
8282         struct llist_node *node;
8283
8284         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
8285         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
8286
8287         while (node) {
8288                 struct io_rsrc_node *ref_node;
8289                 struct llist_node *next = node->next;
8290
8291                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
8292                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
8293                 node = next;
8294         }
8295 }
8296
8297 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8298                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
8299 {
8300         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
8301         struct file *file;
8302         int fd, ret;
8303         unsigned i;
8304
8305         if (ctx->file_data)
8306                 return -EBUSY;
8307         if (!nr_args)
8308                 return -EINVAL;
8309         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
8310                 return -EMFILE;
8311         if (nr_args > rlimit(RLIMIT_NOFILE))
8312                 return -EMFILE;
8313         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8314         if (ret)
8315                 return ret;
8316         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
8317                                  &ctx->file_data);
8318         if (ret)
8319                 return ret;
8320
8321         ret = -ENOMEM;
8322         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
8323                 goto out_free;
8324
8325         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
8326                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
8327                         ret = -EFAULT;
8328                         goto out_fput;
8329                 }
8330                 /* allow sparse sets */
8331                 if (fd == -1) {
8332                         ret = -EINVAL;
8333                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
8334                                 goto out_fput;
8335                         continue;
8336                 }
8337
8338                 file = fget(fd);
8339                 ret = -EBADF;
8340                 if (unlikely(!file))
8341                         goto out_fput;
8342
8343                 /*
8344                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
8345                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
8346                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
8347                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
8348                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
8349                  */
8350                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8351                         fput(file);
8352                         goto out_fput;
8353                 }
8354                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
8355         }
8356
8357         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
8358         if (ret) {
8359                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8360                 return ret;
8361         }
8362
8363         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8364         return ret;
8365 out_fput:
8366         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
8367                 file = io_file_from_index(ctx, i);
8368                 if (file)
8369                         fput(file);
8370         }
8371         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
8372         ctx->nr_user_files = 0;
8373 out_free:
8374         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
8375         ctx->file_data = NULL;
8376         return ret;
8377 }
8378
8379 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
8380                                 int index)
8381 {
8382 #if defined(CONFIG_UNIX)
8383         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
8384         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
8385         struct sk_buff *skb;
8386
8387         /*
8388          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
8389          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
8390          * and filling it in.
8391          */
8392         spin_lock_irq(&head->lock);
8393         skb = skb_peek(head);
8394         if (skb) {
8395                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
8396
8397                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
8398                         __skb_unlink(skb, head);
8399                         spin_unlock_irq(&head->lock);
8400                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
8401                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
8402                         fpl->count++;
8403                         spin_lock_irq(&head->lock);
8404                         __skb_queue_head(head, skb);
8405                 } else {
8406                         skb = NULL;
8407                 }
8408         }
8409         spin_unlock_irq(&head->lock);
8410
8411         if (skb) {
8412                 fput(file);
8413                 return 0;
8414         }
8415
8416         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
8417 #else
8418         return 0;
8419 #endif
8420 }
8421
8422 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
8423                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
8424 {
8425         struct io_rsrc_put *prsrc;
8426
8427         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
8428         if (!prsrc)
8429                 return -ENOMEM;
8430
8431         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
8432         prsrc->rsrc = rsrc;
8433         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
8434         return 0;
8435 }
8436
8437 static int io_install_fixed_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
8438                                  unsigned int issue_flags, u32 slot_index)
8439 {
8440         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8441         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8442         bool needs_switch = false;
8443         struct io_fixed_file *file_slot;
8444         int ret = -EBADF;
8445
8446         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8447         if (file->f_op == &io_uring_fops)
8448                 goto err;
8449         ret = -ENXIO;
8450         if (!ctx->file_data)
8451                 goto err;
8452         ret = -EINVAL;
8453         if (slot_index >= ctx->nr_user_files)
8454                 goto err;
8455
8456         slot_index = array_index_nospec(slot_index, ctx->nr_user_files);
8457         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, slot_index);
8458
8459         if (file_slot->file_ptr) {
8460                 struct file *old_file;
8461
8462                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8463                 if (ret)
8464                         goto err;
8465
8466                 old_file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8467                 ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, slot_index,
8468                                             ctx->rsrc_node, old_file);
8469                 if (ret)
8470                         goto err;
8471                 file_slot->file_ptr = 0;
8472                 needs_switch = true;
8473         }
8474
8475         *io_get_tag_slot(ctx->file_data, slot_index) = 0;
8476         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8477         ret = io_sqe_file_register(ctx, file, slot_index);
8478         if (ret) {
8479                 file_slot->file_ptr = 0;
8480                 goto err;
8481         }
8482
8483         ret = 0;
8484 err:
8485         if (needs_switch)
8486                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8487         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8488         if (ret)
8489                 fput(file);
8490         return ret;
8491 }
8492
8493 static int io_close_fixed(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
8494 {
8495         unsigned int offset = req->close.file_slot - 1;
8496         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8497         bool needs_lock = issue_flags & IO_URING_F_UNLOCKED;
8498         struct io_fixed_file *file_slot;
8499         struct file *file;
8500         int ret, i;
8501
8502         io_ring_submit_lock(ctx, needs_lock);
8503         ret = -ENXIO;
8504         if (unlikely(!ctx->file_data))
8505                 goto out;
8506         ret = -EINVAL;
8507         if (offset >= ctx->nr_user_files)
8508                 goto out;
8509         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8510         if (ret)
8511                 goto out;
8512
8513         i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_files);
8514         file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8515         ret = -EBADF;
8516         if (!file_slot->file_ptr)
8517                 goto out;
8518
8519         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8520         ret = io_queue_rsrc_removal(ctx->file_data, offset, ctx->rsrc_node, file);
8521         if (ret)
8522                 goto out;
8523
8524         file_slot->file_ptr = 0;
8525         io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->file_data);
8526         ret = 0;
8527 out:
8528         io_ring_submit_unlock(ctx, needs_lock);
8529         return ret;
8530 }
8531
8532 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8533                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8534                                  unsigned nr_args)
8535 {
8536         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8537         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
8538         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
8539         struct io_fixed_file *file_slot;
8540         struct file *file;
8541         int fd, i, err = 0;
8542         unsigned int done;
8543         bool needs_switch = false;
8544
8545         if (!ctx->file_data)
8546                 return -ENXIO;
8547         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
8548                 return -EINVAL;
8549
8550         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8551                 u64 tag = 0;
8552
8553                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
8554                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
8555                         err = -EFAULT;
8556                         break;
8557                 }
8558                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
8559                         err = -EINVAL;
8560                         break;
8561                 }
8562                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
8563                         continue;
8564
8565                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
8566                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
8567
8568                 if (file_slot->file_ptr) {
8569                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
8570                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
8571                                                     ctx->rsrc_node, file);
8572                         if (err)
8573                                 break;
8574                         file_slot->file_ptr = 0;
8575                         needs_switch = true;
8576                 }
8577                 if (fd != -1) {
8578                         file = fget(fd);
8579                         if (!file) {
8580                                 err = -EBADF;
8581                                 break;
8582                         }
8583                         /*
8584                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8585                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8586                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8587                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8588                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8589                          * support regular read/write anyway.
8590                          */
8591                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8592                                 fput(file);
8593                                 err = -EBADF;
8594                                 break;
8595                         }
8596                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
8597                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
8598                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8599                         if (err) {
8600                                 file_slot->file_ptr = 0;
8601                                 fput(file);
8602                                 break;
8603                         }
8604                 }
8605         }
8606
8607         if (needs_switch)
8608                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
8609         return done ? done : err;
8610 }
8611
8612 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8613                                         struct task_struct *task)
8614 {
8615         struct io_wq_hash *hash;
8616         struct io_wq_data data;
8617         unsigned int concurrency;
8618
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620         hash = ctx->hash_map;
8621         if (!hash) {
8622                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
8623                 if (!hash) {
8624                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8625                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8626                 }
8627                 refcount_set(&hash->refs, 1);
8628                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
8629                 ctx->hash_map = hash;
8630         }
8631         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8632
8633         data.hash = hash;
8634         data.task = task;
8635         data.free_work = io_wq_free_work;
8636         data.do_work = io_wq_submit_work;
8637
8638         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8639         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8640
8641         return io_wq_create(concurrency, &data);
8642 }
8643
8644 static __cold int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
8645                                               struct io_ring_ctx *ctx)
8646 {
8647         struct io_uring_task *tctx;
8648         int ret;
8649
8650         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8651         if (unlikely(!tctx))
8652                 return -ENOMEM;
8653
8654         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8655         if (unlikely(ret)) {
8656                 kfree(tctx);
8657                 return ret;
8658         }
8659
8660         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
8661         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
8662                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
8663                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8664                 kfree(tctx);
8665                 return ret;
8666         }
8667
8668         xa_init(&tctx->xa);
8669         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8670         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8671         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
8672         task->io_uring = tctx;
8673         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
8674         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
8675         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
8676         return 0;
8677 }
8678
8679 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8680 {
8681         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8682
8683         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8684         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8685         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8686
8687         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8688         kfree(tctx);
8689         tsk->io_uring = NULL;
8690 }
8691
8692 static __cold int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8693                                        struct io_uring_params *p)
8694 {
8695         int ret;
8696
8697         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8698         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8699                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8700                 struct fd f;
8701
8702                 f = fdget(p->wq_fd);
8703                 if (!f.file)
8704                         return -ENXIO;
8705                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8706                         fdput(f);
8707                         return -EINVAL;
8708                 }
8709                 fdput(f);
8710         }
8711         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8712                 struct task_struct *tsk;
8713                 struct io_sq_data *sqd;
8714                 bool attached;
8715
8716                 ret = security_uring_sqpoll();
8717                 if (ret)
8718                         return ret;
8719
8720                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8721                 if (IS_ERR(sqd)) {
8722                         ret = PTR_ERR(sqd);
8723                         goto err;
8724                 }
8725
8726                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8727                 ctx->sq_data = sqd;
8728                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8729                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8730                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8731
8732                 io_sq_thread_park(sqd);
8733                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8734                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8735                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8736                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8737                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8738
8739                 if (ret < 0)
8740                         goto err;
8741                 if (attached)
8742                         return 0;
8743
8744                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8745                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8746
8747                         ret = -EINVAL;
8748                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8749                                 goto err_sqpoll;
8750                         sqd->sq_cpu = cpu;
8751                 } else {
8752                         sqd->sq_cpu = -1;
8753                 }
8754
8755                 sqd->task_pid = current->pid;
8756                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8757                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8758                 if (IS_ERR(tsk)) {
8759                         ret = PTR_ERR(tsk);
8760                         goto err_sqpoll;
8761                 }
8762
8763                 sqd->thread = tsk;
8764                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8765                 wake_up_new_task(tsk);
8766                 if (ret)
8767                         goto err;
8768         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8769                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8770                 ret = -EINVAL;
8771                 goto err;
8772         }
8773
8774         return 0;
8775 err_sqpoll:
8776         complete(&ctx->sq_data->exited);
8777 err:
8778         io_sq_thread_finish(ctx);
8779         return ret;
8780 }
8781
8782 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8783                                       unsigned long nr_pages)
8784 {
8785         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8786 }
8787
8788 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8789                                    unsigned long nr_pages)
8790 {
8791         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8792
8793         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8794         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8795
8796         do {
8797                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8798                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8799                 if (new_pages > page_limit)
8800                         return -ENOMEM;
8801         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8802                                         new_pages) != cur_pages);
8803
8804         return 0;
8805 }
8806
8807 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8808 {
8809         if (ctx->user)
8810                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8811
8812         if (ctx->mm_account)
8813                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8814 }
8815
8816 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8817 {
8818         int ret;
8819
8820         if (ctx->user) {
8821                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8822                 if (ret)
8823                         return ret;
8824         }
8825
8826         if (ctx->mm_account)
8827                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8828
8829         return 0;
8830 }
8831
8832 static void io_mem_free(void *ptr)
8833 {
8834         struct page *page;
8835
8836         if (!ptr)
8837                 return;
8838
8839         page = virt_to_head_page(ptr);
8840         if (put_page_testzero(page))
8841                 free_compound_page(page);
8842 }
8843
8844 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8845 {
8846         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8847                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8848
8849         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8850 }
8851
8852 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8853                                 size_t *sq_offset)
8854 {
8855         struct io_rings *rings;
8856         size_t off, sq_array_size;
8857
8858         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8859         if (off == SIZE_MAX)
8860                 return SIZE_MAX;
8861
8862 #ifdef CONFIG_SMP
8863         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8864         if (off == 0)
8865                 return SIZE_MAX;
8866 #endif
8867
8868         if (sq_offset)
8869                 *sq_offset = off;
8870
8871         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8872         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8873                 return SIZE_MAX;
8874
8875         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8876                 return SIZE_MAX;
8877
8878         return off;
8879 }
8880
8881 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8882 {
8883         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8884         unsigned int i;
8885
8886         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8887                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8888                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8889                 if (imu->acct_pages)
8890                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8891                 kvfree(imu);
8892         }
8893         *slot = NULL;
8894 }
8895
8896 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8897 {
8898         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8899         prsrc->buf = NULL;
8900 }
8901
8902 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8903 {
8904         unsigned int i;
8905
8906         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8907                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8908         kfree(ctx->user_bufs);
8909         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8910         ctx->user_bufs = NULL;
8911         ctx->buf_data = NULL;
8912         ctx->nr_user_bufs = 0;
8913 }
8914
8915 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8916 {
8917         int ret;
8918
8919         if (!ctx->buf_data)
8920                 return -ENXIO;
8921
8922         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8923         if (!ret)
8924                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8925         return ret;
8926 }
8927
8928 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8929                        void __user *arg, unsigned index)
8930 {
8931         struct iovec __user *src;
8932
8933 #ifdef CONFIG_COMPAT
8934         if (ctx->compat) {
8935                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8936                 struct compat_iovec ciov;
8937
8938                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8939                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8940                         return -EFAULT;
8941
8942                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8943                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8944                 return 0;
8945         }
8946 #endif
8947         src = (struct iovec __user *) arg;
8948         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8949                 return -EFAULT;
8950         return 0;
8951 }
8952
8953 /*
8954  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8955  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8956  * match that one.
8957  *
8958  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8959  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8960  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8961  */
8962 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8963                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8964 {
8965         int i, j;
8966
8967         /* check current page array */
8968         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8969                 if (!PageCompound(pages[i]))
8970                         continue;
8971                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8972                         return true;
8973         }
8974
8975         /* check previously registered pages */
8976         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8977                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8978
8979                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8980                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8981                                 continue;
8982                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8983                                 return true;
8984                 }
8985         }
8986
8987         return false;
8988 }
8989
8990 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8991                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8992                                  struct page **last_hpage)
8993 {
8994         int i, ret;
8995
8996         imu->acct_pages = 0;
8997         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8998                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8999                         imu->acct_pages++;
9000                 } else {
9001                         struct page *hpage;
9002
9003                         hpage = compound_head(pages[i]);
9004                         if (hpage == *last_hpage)
9005                                 continue;
9006                         *last_hpage = hpage;
9007                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
9008                                 continue;
9009                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
9010                 }
9011         }
9012
9013         if (!imu->acct_pages)
9014                 return 0;
9015
9016         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
9017         if (ret)
9018                 imu->acct_pages = 0;
9019         return ret;
9020 }
9021
9022 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
9023                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
9024                                   struct page **last_hpage)
9025 {
9026         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
9027         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
9028         struct page **pages = NULL;
9029         unsigned long off, start, end, ubuf;
9030         size_t size;
9031         int ret, pret, nr_pages, i;
9032
9033         if (!iov->iov_base) {
9034                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
9035                 return 0;
9036         }
9037
9038         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
9039         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
9040         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
9041         nr_pages = end - start;
9042
9043         *pimu = NULL;
9044         ret = -ENOMEM;
9045
9046         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
9047         if (!pages)
9048                 goto done;
9049
9050         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
9051                               GFP_KERNEL);
9052         if (!vmas)
9053                 goto done;
9054
9055         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
9056         if (!imu)
9057                 goto done;
9058
9059         ret = 0;
9060         mmap_read_lock(current->mm);
9061         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
9062                               pages, vmas);
9063         if (pret == nr_pages) {
9064                 /* don't support file backed memory */
9065                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9066                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
9067
9068                         if (vma_is_shmem(vma))
9069                                 continue;
9070                         if (vma->vm_file &&
9071                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
9072                                 ret = -EOPNOTSUPP;
9073                                 break;
9074                         }
9075                 }
9076         } else {
9077                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
9078         }
9079         mmap_read_unlock(current->mm);
9080         if (ret) {
9081                 /*
9082                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
9083                  * release any pages we did get
9084                  */
9085                 if (pret > 0)
9086                         unpin_user_pages(pages, pret);
9087                 goto done;
9088         }
9089
9090         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
9091         if (ret) {
9092                 unpin_user_pages(pages, pret);
9093                 goto done;
9094         }
9095
9096         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
9097         size = iov->iov_len;
9098         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
9099                 size_t vec_len;
9100
9101                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
9102                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
9103                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
9104                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
9105                 off = 0;
9106                 size -= vec_len;
9107         }
9108         /* store original address for later verification */
9109         imu->ubuf = ubuf;
9110         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
9111         imu->nr_bvecs = nr_pages;
9112         *pimu = imu;
9113         ret = 0;
9114 done:
9115         if (ret)
9116                 kvfree(imu);
9117         kvfree(pages);
9118         kvfree(vmas);
9119         return ret;
9120 }
9121
9122 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
9123 {
9124         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
9125         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
9126 }
9127
9128 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
9129 {
9130         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
9131
9132         /*
9133          * Don't impose further limits on the size and buffer
9134          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
9135          * submitted if they are wrong.
9136          */
9137         if (!iov->iov_base)
9138                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
9139         if (!iov->iov_len)
9140                 return -EFAULT;
9141
9142         /* arbitrary limit, but we need something */
9143         if (iov->iov_len > SZ_1G)
9144                 return -EFAULT;
9145
9146         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
9147                 return -EOVERFLOW;
9148
9149         return 0;
9150 }
9151
9152 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9153                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
9154 {
9155         struct page *last_hpage = NULL;
9156         struct io_rsrc_data *data;
9157         int i, ret;
9158         struct iovec iov;
9159
9160         if (ctx->user_bufs)
9161                 return -EBUSY;
9162         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
9163                 return -EINVAL;
9164         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9165         if (ret)
9166                 return ret;
9167         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
9168         if (ret)
9169                 return ret;
9170         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
9171         if (ret) {
9172                 io_rsrc_data_free(data);
9173                 return ret;
9174         }
9175
9176         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
9177                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
9178                 if (ret)
9179                         break;
9180                 ret = io_buffer_validate(&iov);
9181                 if (ret)
9182                         break;
9183                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
9184                         ret = -EINVAL;
9185                         break;
9186                 }
9187
9188                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
9189                                              &last_hpage);
9190                 if (ret)
9191                         break;
9192         }
9193
9194         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
9195
9196         ctx->buf_data = data;
9197         if (ret)
9198                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9199         else
9200                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9201         return ret;
9202 }
9203
9204 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
9205                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9206                                    unsigned int nr_args)
9207 {
9208         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
9209         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
9210         struct page *last_hpage = NULL;
9211         bool needs_switch = false;
9212         __u32 done;
9213         int i, err;
9214
9215         if (!ctx->buf_data)
9216                 return -ENXIO;
9217         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
9218                 return -EINVAL;
9219
9220         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
9221                 struct io_mapped_ubuf *imu;
9222                 int offset = up->offset + done;
9223                 u64 tag = 0;
9224
9225                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
9226                 if (err)
9227                         break;
9228                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
9229                         err = -EFAULT;
9230                         break;
9231                 }
9232                 err = io_buffer_validate(&iov);
9233                 if (err)
9234                         break;
9235                 if (!iov.iov_base && tag) {
9236                         err = -EINVAL;
9237                         break;
9238                 }
9239                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
9240                 if (err)
9241                         break;
9242
9243                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
9244                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
9245                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
9246                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
9247                         if (unlikely(err)) {
9248                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
9249                                 break;
9250                         }
9251                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
9252                         needs_switch = true;
9253                 }
9254
9255                 ctx->user_bufs[i] = imu;
9256                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
9257         }
9258
9259         if (needs_switch)
9260                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
9261         return done ? done : err;
9262 }
9263
9264 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
9265 {
9266         __s32 __user *fds = arg;
9267         int fd;
9268
9269         if (ctx->cq_ev_fd)
9270                 return -EBUSY;
9271
9272         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
9273                 return -EFAULT;
9274
9275         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
9276         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
9277                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
9278
9279                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9280                 return ret;
9281         }
9282
9283         return 0;
9284 }
9285
9286 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
9287 {
9288         if (ctx->cq_ev_fd) {
9289                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
9290                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
9291                 return 0;
9292         }
9293
9294         return -ENXIO;
9295 }
9296
9297 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
9298 {
9299         struct io_buffer *buf;
9300         unsigned long index;
9301
9302         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
9303                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
9304 }
9305
9306 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9307 {
9308         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
9309         int nr = 0;
9310
9311         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9312         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, state);
9313
9314         while (state->free_list.next) {
9315                 struct io_wq_work_node *node;
9316                 struct io_kiocb *req;
9317
9318                 node = wq_stack_extract(&state->free_list);
9319                 req = container_of(node, struct io_kiocb, comp_list);
9320                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
9321                 nr++;
9322         }
9323         if (nr)
9324                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr);
9325         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9326 }
9327
9328 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
9329 {
9330         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
9331                 wait_for_completion(&data->done);
9332 }
9333
9334 static __cold void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
9335 {
9336         io_sq_thread_finish(ctx);
9337
9338         if (ctx->mm_account) {
9339                 mmdrop(ctx->mm_account);
9340                 ctx->mm_account = NULL;
9341         }
9342
9343         io_rsrc_refs_drop(ctx);
9344         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
9345         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
9346         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
9347
9348         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9349         if (ctx->buf_data)
9350                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9351         if (ctx->file_data)
9352                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
9353         if (ctx->rings)
9354                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9355         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9356         io_eventfd_unregister(ctx);
9357         io_destroy_buffers(ctx);
9358         if (ctx->sq_creds)
9359                 put_cred(ctx->sq_creds);
9360
9361         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
9362         if (ctx->rsrc_node)
9363                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
9364         if (ctx->rsrc_backup_node)
9365                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
9366         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
9367         flush_delayed_work(&ctx->fallback_work);
9368
9369         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
9370         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
9371
9372 #if defined(CONFIG_UNIX)
9373         if (ctx->ring_sock) {
9374                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
9375                 sock_release(ctx->ring_sock);
9376         }
9377 #endif
9378         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->ltimeout_list));
9379
9380         io_mem_free(ctx->rings);
9381         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
9382
9383         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
9384         free_uid(ctx->user);
9385         io_req_caches_free(ctx);
9386         if (ctx->hash_map)
9387                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
9388         kfree(ctx->cancel_hash);
9389         kfree(ctx->dummy_ubuf);
9390         kfree(ctx);
9391 }
9392
9393 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
9394 {
9395         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9396         __poll_t mask = 0;
9397
9398         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
9399         /*
9400          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
9401          * io_commit_cqring
9402          */
9403         smp_rmb();
9404         if (!io_sqring_full(ctx))
9405                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
9406
9407         /*
9408          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
9409          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
9410          *      CPU0                    CPU1
9411          *      ----                    ----
9412          * lock(&ctx->uring_lock);
9413          *                              lock(&ep->mtx);
9414          *                              lock(&ctx->uring_lock);
9415          * lock(&ep->mtx);
9416          *
9417          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
9418          * pushs them to do the flush.
9419          */
9420         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
9421                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
9422
9423         return mask;
9424 }
9425
9426 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9427 {
9428         const struct cred *creds;
9429
9430         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
9431         if (creds) {
9432                 put_cred(creds);
9433                 return 0;
9434         }
9435
9436         return -EINVAL;
9437 }
9438
9439 struct io_tctx_exit {
9440         struct callback_head            task_work;
9441         struct completion               completion;
9442         struct io_ring_ctx              *ctx;
9443 };
9444
9445 static __cold void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
9446 {
9447         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9448         struct io_tctx_exit *work;
9449
9450         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9451         /*
9452          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
9453          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
9454          */
9455         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
9456                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
9457         complete(&work->completion);
9458 }
9459
9460 static __cold bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9461 {
9462         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9463
9464         return req->ctx == data;
9465 }
9466
9467 static __cold void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
9468 {
9469         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
9470         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
9471         unsigned long interval = HZ / 20;
9472         struct io_tctx_exit exit;
9473         struct io_tctx_node *node;
9474         int ret;
9475
9476         /*
9477          * If we're doing polled IO and end up having requests being
9478          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
9479          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
9480          * as nobody else will be looking for them.
9481          */
9482         do {
9483                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
9484                 if (ctx->sq_data) {
9485                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9486                         struct task_struct *tsk;
9487
9488                         io_sq_thread_park(sqd);
9489                         tsk = sqd->thread;
9490                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
9491                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
9492                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9493                         io_sq_thread_unpark(sqd);
9494                 }
9495
9496                 io_req_caches_free(ctx);
9497
9498                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
9499                         /* there is little hope left, don't run it too often */
9500                         interval = HZ * 60;
9501                 }
9502         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
9503
9504         init_completion(&exit.completion);
9505         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
9506         exit.ctx = ctx;
9507         /*
9508          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
9509          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
9510          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
9511          * this lock/unlock section also waits them to finish.
9512          */
9513         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9514         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
9515                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
9516
9517                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
9518                                         ctx_node);
9519                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
9520                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
9521                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
9522                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
9523                         continue;
9524
9525                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9526                 wait_for_completion(&exit.completion);
9527                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9528         }
9529         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9530         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9531         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9532
9533         io_ring_ctx_free(ctx);
9534 }
9535
9536 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
9537 static __cold bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx,
9538                                     struct task_struct *tsk, bool cancel_all)
9539 {
9540         struct io_kiocb *req, *tmp;
9541         int canceled = 0;
9542
9543         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9544         spin_lock_irq(&ctx->timeout_lock);
9545         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
9546                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
9547                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
9548                         canceled++;
9549                 }
9550         }
9551         spin_unlock_irq(&ctx->timeout_lock);
9552         if (canceled != 0)
9553                 io_commit_cqring(ctx);
9554         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9555         if (canceled != 0)
9556                 io_cqring_ev_posted(ctx);
9557         return canceled != 0;
9558 }
9559
9560 static __cold void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
9561 {
9562         unsigned long index;
9563         struct creds *creds;
9564
9565         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9566         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9567         if (ctx->rings)
9568                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
9569         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
9570                 io_unregister_personality(ctx, index);
9571         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9572
9573         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
9574         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
9575
9576         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
9577         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9578
9579         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
9580         /*
9581          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
9582          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
9583          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
9584          * over using system_wq.
9585          */
9586         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
9587 }
9588
9589 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
9590 {
9591         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9592
9593         file->private_data = NULL;
9594         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9595         return 0;
9596 }
9597
9598 struct io_task_cancel {
9599         struct task_struct *task;
9600         bool all;
9601 };
9602
9603 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
9604 {
9605         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
9606         struct io_task_cancel *cancel = data;
9607
9608         return io_match_task_safe(req, cancel->task, cancel->all);
9609 }
9610
9611 static __cold bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
9612                                          struct task_struct *task,
9613                                          bool cancel_all)
9614 {
9615         struct io_defer_entry *de;
9616         LIST_HEAD(list);
9617
9618         spin_lock(&ctx->completion_lock);
9619         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
9620                 if (io_match_task_safe(de->req, task, cancel_all)) {
9621                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
9622                         break;
9623                 }
9624         }
9625         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
9626         if (list_empty(&list))
9627                 return false;
9628
9629         while (!list_empty(&list)) {
9630                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
9631                 list_del_init(&de->list);
9632                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
9633                 kfree(de);
9634         }
9635         return true;
9636 }
9637
9638 static __cold bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
9639 {
9640         struct io_tctx_node *node;
9641         enum io_wq_cancel cret;
9642         bool ret = false;
9643
9644         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9645         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
9646                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
9647
9648                 /*
9649                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
9650                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
9651                  */
9652                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
9653                         continue;
9654                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
9655                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9656         }
9657         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9658
9659         return ret;
9660 }
9661
9662 static __cold void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9663                                                 struct task_struct *task,
9664                                                 bool cancel_all)
9665 {
9666         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9667         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9668
9669         while (1) {
9670                 enum io_wq_cancel cret;
9671                 bool ret = false;
9672
9673                 if (!task) {
9674                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9675                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9676                         /*
9677                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9678                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9679                          */
9680                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9681                                                &cancel, true);
9682                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9683                 }
9684
9685                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9686                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9687                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9688                         while (!wq_list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
9689                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9690                                 ret = true;
9691                         }
9692                 }
9693
9694                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9695                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9696                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9697                 if (task)
9698                         ret |= io_run_task_work();
9699                 if (!ret)
9700                         break;
9701                 cond_resched();
9702         }
9703 }
9704
9705 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9706 {
9707         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9708         struct io_tctx_node *node;
9709         int ret;
9710
9711         if (unlikely(!tctx)) {
9712                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9713                 if (unlikely(ret))
9714                         return ret;
9715
9716                 tctx = current->io_uring;
9717                 if (ctx->iowq_limits_set) {
9718                         unsigned int limits[2] = { ctx->iowq_limits[0],
9719                                                    ctx->iowq_limits[1], };
9720
9721                         ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, limits);
9722                         if (ret)
9723                                 return ret;
9724                 }
9725         }
9726         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9727                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9728                 if (!node)
9729                         return -ENOMEM;
9730                 node->ctx = ctx;
9731                 node->task = current;
9732
9733                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9734                                         node, GFP_KERNEL));
9735                 if (ret) {
9736                         kfree(node);
9737                         return ret;
9738                 }
9739
9740                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9741                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9742                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9743         }
9744         tctx->last = ctx;
9745         return 0;
9746 }
9747
9748 /*
9749  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9750  */
9751 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9752 {
9753         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9754
9755         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9756                 return 0;
9757         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9758 }
9759
9760 /*
9761  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9762  */
9763 static __cold void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9764 {
9765         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9766         struct io_tctx_node *node;
9767
9768         if (!tctx)
9769                 return;
9770         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9771         if (!node)
9772                 return;
9773
9774         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9775         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9776
9777         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9778         list_del(&node->ctx_node);
9779         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9780
9781         if (tctx->last == node->ctx)
9782                 tctx->last = NULL;
9783         kfree(node);
9784 }
9785
9786 static __cold void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9787 {
9788         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9789         struct io_tctx_node *node;
9790         unsigned long index;
9791
9792         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9793                 io_uring_del_tctx_node(index);
9794                 cond_resched();
9795         }
9796         if (wq) {
9797                 /*
9798                  * Must be after io_uring_del_tctx_node() (removes nodes under
9799                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9800                  */
9801                 io_wq_put_and_exit(wq);
9802                 tctx->io_wq = NULL;
9803         }
9804 }
9805
9806 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9807 {
9808         if (tracked)
9809                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9810         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9811 }
9812
9813 static __cold void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9814 {
9815         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9816         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9817
9818         if (refs) {
9819                 tctx->cached_refs = 0;
9820                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9821                 put_task_struct_many(task, refs);
9822         }
9823 }
9824
9825 /*
9826  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9827  * requests. @sqd should be not-null IFF it's an SQPOLL thread cancellation.
9828  */
9829 static __cold void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all,
9830                                            struct io_sq_data *sqd)
9831 {
9832         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9833         struct io_ring_ctx *ctx;
9834         s64 inflight;
9835         DEFINE_WAIT(wait);
9836
9837         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9838
9839         if (!current->io_uring)
9840                 return;
9841         if (tctx->io_wq)
9842                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9843
9844         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9845         do {
9846                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9847                 /* read completions before cancelations */
9848                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9849                 if (!inflight)
9850                         break;
9851
9852                 if (!sqd) {
9853                         struct io_tctx_node *node;
9854                         unsigned long index;
9855
9856                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9857                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9858                                 if (node->ctx->sq_data)
9859                                         continue;
9860                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9861                                                              cancel_all);
9862                         }
9863                 } else {
9864                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9865                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9866                                                              cancel_all);
9867                 }
9868
9869                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9870                 io_run_task_work();
9871                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9872
9873                 /*
9874                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9875                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9876                  * prepare_to_wait().
9877                  */
9878                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9879                         schedule();
9880                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9881         } while (1);
9882         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9883
9884         io_uring_clean_tctx(tctx);
9885         if (cancel_all) {
9886                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9887                 __io_uring_free(current);
9888         }
9889 }
9890
9891 void __io_uring_cancel(bool cancel_all)
9892 {
9893         io_uring_cancel_generic(cancel_all, NULL);
9894 }
9895
9896 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9897                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9898 {
9899         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9900         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9901         struct page *page;
9902         void *ptr;
9903
9904         switch (offset) {
9905         case IORING_OFF_SQ_RING:
9906         case IORING_OFF_CQ_RING:
9907                 ptr = ctx->rings;
9908                 break;
9909         case IORING_OFF_SQES:
9910                 ptr = ctx->sq_sqes;
9911                 break;
9912         default:
9913                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9914         }
9915
9916         page = virt_to_head_page(ptr);
9917         if (sz > page_size(page))
9918                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9919
9920         return ptr;
9921 }
9922
9923 #ifdef CONFIG_MMU
9924
9925 static __cold int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9926 {
9927         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9928         unsigned long pfn;
9929         void *ptr;
9930
9931         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9932         if (IS_ERR(ptr))
9933                 return PTR_ERR(ptr);
9934
9935         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9936         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9937 }
9938
9939 #else /* !CONFIG_MMU */
9940
9941 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9942 {
9943         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9944 }
9945
9946 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9947 {
9948         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9949 }
9950
9951 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9952         unsigned long addr, unsigned long len,
9953         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9954 {
9955         void *ptr;
9956
9957         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9958         if (IS_ERR(ptr))
9959                 return PTR_ERR(ptr);
9960
9961         return (unsigned long) ptr;
9962 }
9963
9964 #endif /* !CONFIG_MMU */
9965
9966 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9967 {
9968         DEFINE_WAIT(wait);
9969
9970         do {
9971                 if (!io_sqring_full(ctx))
9972                         break;
9973                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9974
9975                 if (!io_sqring_full(ctx))
9976                         break;
9977                 schedule();
9978         } while (!signal_pending(current));
9979
9980         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9981         return 0;
9982 }
9983
9984 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9985                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9986                           const sigset_t __user **sig)
9987 {
9988         struct io_uring_getevents_arg arg;
9989
9990         /*
9991          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9992          * is just a pointer to the sigset_t.
9993          */
9994         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9995                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9996                 *ts = NULL;
9997                 return 0;
9998         }
9999
10000         /*
10001          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
10002          * timespec and sigset_t pointers if good.
10003          */
10004         if (*argsz != sizeof(arg))
10005                 return -EINVAL;
10006         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
10007                 return -EFAULT;
10008         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
10009         *argsz = arg.sigmask_sz;
10010         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
10011         return 0;
10012 }
10013
10014 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
10015                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
10016                 size_t, argsz)
10017 {
10018         struct io_ring_ctx *ctx;
10019         int submitted = 0;
10020         struct fd f;
10021         long ret;
10022
10023         io_run_task_work();
10024
10025         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
10026                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
10027                 return -EINVAL;
10028
10029         f = fdget(fd);
10030         if (unlikely(!f.file))
10031                 return -EBADF;
10032
10033         ret = -EOPNOTSUPP;
10034         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
10035                 goto out_fput;
10036
10037         ret = -ENXIO;
10038         ctx = f.file->private_data;
10039         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
10040                 goto out_fput;
10041
10042         ret = -EBADFD;
10043         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10044                 goto out;
10045
10046         /*
10047          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
10048          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
10049          * we were asked to.
10050          */
10051         ret = 0;
10052         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10053                 io_cqring_overflow_flush(ctx);
10054
10055                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
10056                         ret = -EOWNERDEAD;
10057                         goto out;
10058                 }
10059                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
10060                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10061                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
10062                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
10063                         if (ret)
10064                                 goto out;
10065                 }
10066                 submitted = to_submit;
10067         } else if (to_submit) {
10068                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10069                 if (unlikely(ret))
10070                         goto out;
10071                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10072                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
10073                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10074
10075                 if (submitted != to_submit)
10076                         goto out;
10077         }
10078         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
10079                 const sigset_t __user *sig;
10080                 struct __kernel_timespec __user *ts;
10081
10082                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
10083                 if (unlikely(ret))
10084                         goto out;
10085
10086                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
10087
10088                 /*
10089                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
10090                  * space applications don't need to do io completion events
10091                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
10092                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
10093                  */
10094                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
10095                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10096                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
10097                 } else {
10098                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
10099                 }
10100         }
10101
10102 out:
10103         percpu_ref_put(&ctx->refs);
10104 out_fput:
10105         fdput(f);
10106         return submitted ? submitted : ret;
10107 }
10108
10109 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10110 static __cold int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
10111                 const struct cred *cred)
10112 {
10113         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
10114         struct group_info *gi;
10115         kernel_cap_t cap;
10116         unsigned __capi;
10117         int g;
10118
10119         seq_printf(m, "%5d\n", id);
10120         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
10121         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
10122         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
10123         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
10124         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
10125         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
10126         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
10127         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
10128         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
10129         gi = cred->group_info;
10130         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
10131                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
10132                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
10133         }
10134         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
10135         cap = cred->cap_effective;
10136         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
10137                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
10138         seq_putc(m, '\n');
10139         return 0;
10140 }
10141
10142 static __cold void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx,
10143                                           struct seq_file *m)
10144 {
10145         struct io_sq_data *sq = NULL;
10146         struct io_overflow_cqe *ocqe;
10147         struct io_rings *r = ctx->rings;
10148         unsigned int sq_mask = ctx->sq_entries - 1, cq_mask = ctx->cq_entries - 1;
10149         unsigned int sq_head = READ_ONCE(r->sq.head);
10150         unsigned int sq_tail = READ_ONCE(r->sq.tail);
10151         unsigned int cq_head = READ_ONCE(r->cq.head);
10152         unsigned int cq_tail = READ_ONCE(r->cq.tail);
10153         unsigned int sq_entries, cq_entries;
10154         bool has_lock;
10155         unsigned int i;
10156
10157         /*
10158          * we may get imprecise sqe and cqe info if uring is actively running
10159          * since we get cached_sq_head and cached_cq_tail without uring_lock
10160          * and sq_tail and cq_head are changed by userspace. But it's ok since
10161          * we usually use these info when it is stuck.
10162          */
10163         seq_printf(m, "SqMask:\t\t0x%x\n", sq_mask);
10164         seq_printf(m, "SqHead:\t%u\n", sq_head);
10165         seq_printf(m, "SqTail:\t%u\n", sq_tail);
10166         seq_printf(m, "CachedSqHead:\t%u\n", ctx->cached_sq_head);
10167         seq_printf(m, "CqMask:\t0x%x\n", cq_mask);
10168         seq_printf(m, "CqHead:\t%u\n", cq_head);
10169         seq_printf(m, "CqTail:\t%u\n", cq_tail);
10170         seq_printf(m, "CachedCqTail:\t%u\n", ctx->cached_cq_tail);
10171         seq_printf(m, "SQEs:\t%u\n", sq_tail - ctx->cached_sq_head);
10172         sq_entries = min(sq_tail - sq_head, ctx->sq_entries);
10173         for (i = 0; i < sq_entries; i++) {
10174                 unsigned int entry = i + sq_head;
10175                 unsigned int sq_idx = READ_ONCE(ctx->sq_array[entry & sq_mask]);
10176                 struct io_uring_sqe *sqe;
10177
10178                 if (sq_idx > sq_mask)
10179                         continue;
10180                 sqe = &ctx->sq_sqes[sq_idx];
10181                 seq_printf(m, "%5u: opcode:%d, fd:%d, flags:%x, user_data:%llu\n",
10182                            sq_idx, sqe->opcode, sqe->fd, sqe->flags,
10183                            sqe->user_data);
10184         }
10185         seq_printf(m, "CQEs:\t%u\n", cq_tail - cq_head);
10186         cq_entries = min(cq_tail - cq_head, ctx->cq_entries);
10187         for (i = 0; i < cq_entries; i++) {
10188                 unsigned int entry = i + cq_head;
10189                 struct io_uring_cqe *cqe = &r->cqes[entry & cq_mask];
10190
10191                 seq_printf(m, "%5u: user_data:%llu, res:%d, flag:%x\n",
10192                            entry & cq_mask, cqe->user_data, cqe->res,
10193                            cqe->flags);
10194         }
10195
10196         /*
10197          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
10198          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
10199          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
10200          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
10201          */
10202         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
10203
10204         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
10205                 sq = ctx->sq_data;
10206                 if (!sq->thread)
10207                         sq = NULL;
10208         }
10209
10210         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
10211         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
10212         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
10213         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
10214                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
10215
10216                 if (f)
10217                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
10218                 else
10219                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
10220         }
10221         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
10222         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
10223                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
10224                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
10225
10226                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
10227         }
10228         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
10229                 unsigned long index;
10230                 const struct cred *cred;
10231
10232                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
10233                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
10234                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
10235         }
10236         if (has_lock)
10237                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10238
10239         seq_puts(m, "PollList:\n");
10240         spin_lock(&ctx->completion_lock);
10241         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
10242                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
10243                 struct io_kiocb *req;
10244
10245                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
10246                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
10247                                         req->task->task_works != NULL);
10248         }
10249
10250         seq_puts(m, "CqOverflowList:\n");
10251         list_for_each_entry(ocqe, &ctx->cq_overflow_list, list) {
10252                 struct io_uring_cqe *cqe = &ocqe->cqe;
10253
10254                 seq_printf(m, "  user_data=%llu, res=%d, flags=%x\n",
10255                            cqe->user_data, cqe->res, cqe->flags);
10256
10257         }
10258
10259         spin_unlock(&ctx->completion_lock);
10260 }
10261
10262 static __cold void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
10263 {
10264         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
10265
10266         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
10267                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
10268                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
10269         }
10270 }
10271 #endif
10272
10273 static const struct file_operations io_uring_fops = {
10274         .release        = io_uring_release,
10275         .mmap           = io_uring_mmap,
10276 #ifndef CONFIG_MMU
10277         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
10278         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
10279 #endif
10280         .poll           = io_uring_poll,
10281 #ifdef CONFIG_PROC_FS
10282         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
10283 #endif
10284 };
10285
10286 static __cold int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
10287                                          struct io_uring_params *p)
10288 {
10289         struct io_rings *rings;
10290         size_t size, sq_array_offset;
10291
10292         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
10293         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
10294         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
10295
10296         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
10297         if (size == SIZE_MAX)
10298                 return -EOVERFLOW;
10299
10300         rings = io_mem_alloc(size);
10301         if (!rings)
10302                 return -ENOMEM;
10303
10304         ctx->rings = rings;
10305         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
10306         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
10307         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
10308         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
10309         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
10310
10311         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
10312         if (size == SIZE_MAX) {
10313                 io_mem_free(ctx->rings);
10314                 ctx->rings = NULL;
10315                 return -EOVERFLOW;
10316         }
10317
10318         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
10319         if (!ctx->sq_sqes) {
10320                 io_mem_free(ctx->rings);
10321                 ctx->rings = NULL;
10322                 return -ENOMEM;
10323         }
10324
10325         return 0;
10326 }
10327
10328 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
10329 {
10330         int ret, fd;
10331
10332         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
10333         if (fd < 0)
10334                 return fd;
10335
10336         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
10337         if (ret) {
10338                 put_unused_fd(fd);
10339                 return ret;
10340         }
10341         fd_install(fd, file);
10342         return fd;
10343 }
10344
10345 /*
10346  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
10347  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
10348  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
10349  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
10350  */
10351 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
10352 {
10353         struct file *file;
10354 #if defined(CONFIG_UNIX)
10355         int ret;
10356
10357         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
10358                                 &ctx->ring_sock);
10359         if (ret)
10360                 return ERR_PTR(ret);
10361 #endif
10362
10363         file = anon_inode_getfile_secure("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
10364                                          O_RDWR | O_CLOEXEC, NULL);
10365 #if defined(CONFIG_UNIX)
10366         if (IS_ERR(file)) {
10367                 sock_release(ctx->ring_sock);
10368                 ctx->ring_sock = NULL;
10369         } else {
10370                 ctx->ring_sock->file = file;
10371         }
10372 #endif
10373         return file;
10374 }
10375
10376 static __cold int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
10377                                   struct io_uring_params __user *params)
10378 {
10379         struct io_ring_ctx *ctx;
10380         struct file *file;
10381         int ret;
10382
10383         if (!entries)
10384                 return -EINVAL;
10385         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
10386                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10387                         return -EINVAL;
10388                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
10389         }
10390
10391         /*
10392          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
10393          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
10394          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
10395          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
10396          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
10397          * of CQ ring entries manually.
10398          */
10399         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
10400         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
10401                 /*
10402                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
10403                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
10404                  * any cq vs sq ring sizing.
10405                  */
10406                 if (!p->cq_entries)
10407                         return -EINVAL;
10408                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
10409                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
10410                                 return -EINVAL;
10411                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
10412                 }
10413                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
10414                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
10415                         return -EINVAL;
10416         } else {
10417                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
10418         }
10419
10420         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
10421         if (!ctx)
10422                 return -ENOMEM;
10423         ctx->compat = in_compat_syscall();
10424         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
10425                 ctx->user = get_uid(current_user());
10426
10427         /*
10428          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
10429          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
10430          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
10431          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
10432          */
10433         mmgrab(current->mm);
10434         ctx->mm_account = current->mm;
10435
10436         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
10437         if (ret)
10438                 goto err;
10439
10440         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
10441         if (ret)
10442                 goto err;
10443         /* always set a rsrc node */
10444         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10445         if (ret)
10446                 goto err;
10447         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
10448
10449         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
10450         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
10451         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
10452         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
10453         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
10454         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
10455         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
10456         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
10457
10458         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
10459         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
10460         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
10461         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
10462         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
10463         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
10464         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
10465         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
10466
10467         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
10468                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
10469                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
10470                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
10471                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
10472                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
10473
10474         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
10475                 ret = -EFAULT;
10476                 goto err;
10477         }
10478
10479         file = io_uring_get_file(ctx);
10480         if (IS_ERR(file)) {
10481                 ret = PTR_ERR(file);
10482                 goto err;
10483         }
10484
10485         /*
10486          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
10487          * having closed it before we finish setup
10488          */
10489         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
10490         if (ret < 0) {
10491                 /* fput will clean it up */
10492                 fput(file);
10493                 return ret;
10494         }
10495
10496         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
10497         return ret;
10498 err:
10499         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
10500         return ret;
10501 }
10502
10503 /*
10504  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
10505  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
10506  * params structure passed in.
10507  */
10508 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
10509 {
10510         struct io_uring_params p;
10511         int i;
10512
10513         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
10514                 return -EFAULT;
10515         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
10516                 if (p.resv[i])
10517                         return -EINVAL;
10518         }
10519
10520         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
10521                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
10522                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
10523                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
10524                 return -EINVAL;
10525
10526         return  io_uring_create(entries, &p, params);
10527 }
10528
10529 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
10530                 struct io_uring_params __user *, params)
10531 {
10532         return io_uring_setup(entries, params);
10533 }
10534
10535 static __cold int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10536                            unsigned nr_args)
10537 {
10538         struct io_uring_probe *p;
10539         size_t size;
10540         int i, ret;
10541
10542         size = struct_size(p, ops, nr_args);
10543         if (size == SIZE_MAX)
10544                 return -EOVERFLOW;
10545         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
10546         if (!p)
10547                 return -ENOMEM;
10548
10549         ret = -EFAULT;
10550         if (copy_from_user(p, arg, size))
10551                 goto out;
10552         ret = -EINVAL;
10553         if (memchr_inv(p, 0, size))
10554                 goto out;
10555
10556         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
10557         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
10558                 nr_args = IORING_OP_LAST;
10559
10560         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10561                 p->ops[i].op = i;
10562                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
10563                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
10564         }
10565         p->ops_len = i;
10566
10567         ret = 0;
10568         if (copy_to_user(arg, p, size))
10569                 ret = -EFAULT;
10570 out:
10571         kfree(p);
10572         return ret;
10573 }
10574
10575 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
10576 {
10577         const struct cred *creds;
10578         u32 id;
10579         int ret;
10580
10581         creds = get_current_cred();
10582
10583         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
10584                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
10585         if (ret < 0) {
10586                 put_cred(creds);
10587                 return ret;
10588         }
10589         return id;
10590 }
10591
10592 static __cold int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx,
10593                                            void __user *arg, unsigned int nr_args)
10594 {
10595         struct io_uring_restriction *res;
10596         size_t size;
10597         int i, ret;
10598
10599         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
10600         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10601                 return -EBADFD;
10602
10603         /* We allow only a single restrictions registration */
10604         if (ctx->restrictions.registered)
10605                 return -EBUSY;
10606
10607         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
10608                 return -EINVAL;
10609
10610         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
10611         if (size == SIZE_MAX)
10612                 return -EOVERFLOW;
10613
10614         res = memdup_user(arg, size);
10615         if (IS_ERR(res))
10616                 return PTR_ERR(res);
10617
10618         ret = 0;
10619
10620         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
10621                 switch (res[i].opcode) {
10622                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
10623                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
10624                                 ret = -EINVAL;
10625                                 goto out;
10626                         }
10627
10628                         __set_bit(res[i].register_op,
10629                                   ctx->restrictions.register_op);
10630                         break;
10631                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
10632                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
10633                                 ret = -EINVAL;
10634                                 goto out;
10635                         }
10636
10637                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
10638                         break;
10639                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
10640                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
10641                         break;
10642                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
10643                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
10644                         break;
10645                 default:
10646                         ret = -EINVAL;
10647                         goto out;
10648                 }
10649         }
10650
10651 out:
10652         /* Reset all restrictions if an error happened */
10653         if (ret != 0)
10654                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
10655         else
10656                 ctx->restrictions.registered = true;
10657
10658         kfree(res);
10659         return ret;
10660 }
10661
10662 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
10663 {
10664         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
10665                 return -EBADFD;
10666
10667         if (ctx->restrictions.registered)
10668                 ctx->restricted = 1;
10669
10670         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
10671         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
10672                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
10673         return 0;
10674 }
10675
10676 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
10677                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
10678                                      unsigned nr_args)
10679 {
10680         __u32 tmp;
10681         int err;
10682
10683         if (up->resv)
10684                 return -EINVAL;
10685         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
10686                 return -EOVERFLOW;
10687         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
10688         if (err)
10689                 return err;
10690
10691         switch (type) {
10692         case IORING_RSRC_FILE:
10693                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
10694         case IORING_RSRC_BUFFER:
10695                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
10696         }
10697         return -EINVAL;
10698 }
10699
10700 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10701                                     unsigned nr_args)
10702 {
10703         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10704
10705         if (!nr_args)
10706                 return -EINVAL;
10707         memset(&up, 0, sizeof(up));
10708         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
10709                 return -EFAULT;
10710         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
10711 }
10712
10713 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10714                                    unsigned size, unsigned type)
10715 {
10716         struct io_uring_rsrc_update2 up;
10717
10718         if (size != sizeof(up))
10719                 return -EINVAL;
10720         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
10721                 return -EFAULT;
10722         if (!up.nr || up.resv)
10723                 return -EINVAL;
10724         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
10725 }
10726
10727 static __cold int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10728                             unsigned int size, unsigned int type)
10729 {
10730         struct io_uring_rsrc_register rr;
10731
10732         /* keep it extendible */
10733         if (size != sizeof(rr))
10734                 return -EINVAL;
10735
10736         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10737         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10738                 return -EFAULT;
10739         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10740                 return -EINVAL;
10741
10742         switch (type) {
10743         case IORING_RSRC_FILE:
10744                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10745                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10746         case IORING_RSRC_BUFFER:
10747                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10748                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10749         }
10750         return -EINVAL;
10751 }
10752
10753 static __cold int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx,
10754                                        void __user *arg, unsigned len)
10755 {
10756         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10757         cpumask_var_t new_mask;
10758         int ret;
10759
10760         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10761                 return -EINVAL;
10762
10763         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10764                 return -ENOMEM;
10765
10766         cpumask_clear(new_mask);
10767         if (len > cpumask_size())
10768                 len = cpumask_size();
10769
10770         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10771                 free_cpumask_var(new_mask);
10772                 return -EFAULT;
10773         }
10774
10775         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10776         free_cpumask_var(new_mask);
10777         return ret;
10778 }
10779
10780 static __cold int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10781 {
10782         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10783
10784         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10785                 return -EINVAL;
10786
10787         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10788 }
10789
10790 static __cold int io_register_iowq_max_workers(struct io_ring_ctx *ctx,
10791                                                void __user *arg)
10792         __must_hold(&ctx->uring_lock)
10793 {
10794         struct io_tctx_node *node;
10795         struct io_uring_task *tctx = NULL;
10796         struct io_sq_data *sqd = NULL;
10797         __u32 new_count[2];
10798         int i, ret;
10799
10800         if (copy_from_user(new_count, arg, sizeof(new_count)))
10801                 return -EFAULT;
10802         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10803                 if (new_count[i] > INT_MAX)
10804                         return -EINVAL;
10805
10806         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
10807                 sqd = ctx->sq_data;
10808                 if (sqd) {
10809                         /*
10810                          * Observe the correct sqd->lock -> ctx->uring_lock
10811                          * ordering. Fine to drop uring_lock here, we hold
10812                          * a ref to the ctx.
10813                          */
10814                         refcount_inc(&sqd->refs);
10815                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10816                         mutex_lock(&sqd->lock);
10817                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10818                         if (sqd->thread)
10819                                 tctx = sqd->thread->io_uring;
10820                 }
10821         } else {
10822                 tctx = current->io_uring;
10823         }
10824
10825         BUILD_BUG_ON(sizeof(new_count) != sizeof(ctx->iowq_limits));
10826
10827         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10828                 if (new_count[i])
10829                         ctx->iowq_limits[i] = new_count[i];
10830         ctx->iowq_limits_set = true;
10831
10832         if (tctx && tctx->io_wq) {
10833                 ret = io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10834                 if (ret)
10835                         goto err;
10836         } else {
10837                 memset(new_count, 0, sizeof(new_count));
10838         }
10839
10840         if (sqd) {
10841                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10842                 io_put_sq_data(sqd);
10843         }
10844
10845         if (copy_to_user(arg, new_count, sizeof(new_count)))
10846                 return -EFAULT;
10847
10848         /* that's it for SQPOLL, only the SQPOLL task creates requests */
10849         if (sqd)
10850                 return 0;
10851
10852         /* now propagate the restriction to all registered users */
10853         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
10854                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
10855
10856                 if (WARN_ON_ONCE(!tctx->io_wq))
10857                         continue;
10858
10859                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(new_count); i++)
10860                         new_count[i] = ctx->iowq_limits[i];
10861                 /* ignore errors, it always returns zero anyway */
10862                 (void)io_wq_max_workers(tctx->io_wq, new_count);
10863         }
10864         return 0;
10865 err:
10866         if (sqd) {
10867                 mutex_unlock(&sqd->lock);
10868                 io_put_sq_data(sqd);
10869         }
10870         return ret;
10871 }
10872
10873 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10874 {
10875         switch (op) {
10876         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10877         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10878         case IORING_REGISTER_FILES:
10879         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10880         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10881         case IORING_REGISTER_PROBE:
10882         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10883         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10884         case IORING_REGISTER_FILES2:
10885         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10886         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10887         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10888         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10889         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10890         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
10891                 return false;
10892         default:
10893                 return true;
10894         }
10895 }
10896
10897 static __cold int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10898 {
10899         long ret;
10900
10901         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10902
10903         /*
10904          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10905          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10906          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10907          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10908          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10909          */
10910         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10911         do {
10912                 ret = wait_for_completion_interruptible_timeout(&ctx->ref_comp, HZ);
10913                 if (ret) {
10914                         ret = min(0L, ret);
10915                         break;
10916                 }
10917
10918                 ret = io_run_task_work_sig();
10919                 io_req_caches_free(ctx);
10920         } while (ret >= 0);
10921         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10922
10923         if (ret)
10924                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10925         return ret;
10926 }
10927
10928 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10929                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10930         __releases(ctx->uring_lock)
10931         __acquires(ctx->uring_lock)
10932 {
10933         int ret;
10934
10935         /*
10936          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10937          * someone else killed the ctx or is already going through
10938          * io_uring_register().
10939          */
10940         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10941                 return -ENXIO;
10942
10943         if (ctx->restricted) {
10944                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10945                         return -EINVAL;
10946                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10947                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10948                         return -EACCES;
10949         }
10950
10951         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10952                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10953                 if (ret)
10954                         return ret;
10955         }
10956
10957         switch (opcode) {
10958         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10959                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10960                 break;
10961         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10962                 ret = -EINVAL;
10963                 if (arg || nr_args)
10964                         break;
10965                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10966                 break;
10967         case IORING_REGISTER_FILES:
10968                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10969                 break;
10970         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10971                 ret = -EINVAL;
10972                 if (arg || nr_args)
10973                         break;
10974                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10975                 break;
10976         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10977                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10978                 break;
10979         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10980         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10981                 ret = -EINVAL;
10982                 if (nr_args != 1)
10983                         break;
10984                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10985                 if (ret)
10986                         break;
10987                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10988                         ctx->eventfd_async = 1;
10989                 else
10990                         ctx->eventfd_async = 0;
10991                 break;
10992         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10993                 ret = -EINVAL;
10994                 if (arg || nr_args)
10995                         break;
10996                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10997                 break;
10998         case IORING_REGISTER_PROBE:
10999                 ret = -EINVAL;
11000                 if (!arg || nr_args > 256)
11001                         break;
11002                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
11003                 break;
11004         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
11005                 ret = -EINVAL;
11006                 if (arg || nr_args)
11007                         break;
11008                 ret = io_register_personality(ctx);
11009                 break;
11010         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
11011                 ret = -EINVAL;
11012                 if (arg)
11013                         break;
11014                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
11015                 break;
11016         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
11017                 ret = -EINVAL;
11018                 if (arg || nr_args)
11019                         break;
11020                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
11021                 break;
11022         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
11023                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
11024                 break;
11025         case IORING_REGISTER_FILES2:
11026                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
11027                 break;
11028         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
11029                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11030                                               IORING_RSRC_FILE);
11031                 break;
11032         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
11033                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
11034                 break;
11035         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
11036                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
11037                                               IORING_RSRC_BUFFER);
11038                 break;
11039         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
11040                 ret = -EINVAL;
11041                 if (!arg || !nr_args)
11042                         break;
11043                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
11044                 break;
11045         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
11046                 ret = -EINVAL;
11047                 if (arg || nr_args)
11048                         break;
11049                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
11050                 break;
11051         case IORING_REGISTER_IOWQ_MAX_WORKERS:
11052                 ret = -EINVAL;
11053                 if (!arg || nr_args != 2)
11054                         break;
11055                 ret = io_register_iowq_max_workers(ctx, arg);
11056                 break;
11057         default:
11058                 ret = -EINVAL;
11059                 break;
11060         }
11061
11062         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
11063                 /* bring the ctx back to life */
11064                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
11065                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
11066         }
11067         return ret;
11068 }
11069
11070 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
11071                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
11072 {
11073         struct io_ring_ctx *ctx;
11074         long ret = -EBADF;
11075         struct fd f;
11076
11077         f = fdget(fd);
11078         if (!f.file)
11079                 return -EBADF;
11080
11081         ret = -EOPNOTSUPP;
11082         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
11083                 goto out_fput;
11084
11085         ctx = f.file->private_data;
11086
11087         io_run_task_work();
11088
11089         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
11090         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
11091         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
11092         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
11093                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
11094 out_fput:
11095         fdput(f);
11096         return ret;
11097 }
11098
11099 static int __init io_uring_init(void)
11100 {
11101 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
11102         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
11103         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
11104 } while (0)
11105
11106 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
11107         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
11108         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
11109         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
11110         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
11111         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
11112         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
11113         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
11114         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
11115         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
11116         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
11117         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
11118         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
11119         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
11120         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
11121         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
11122         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
11123         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
11124         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
11125         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
11126         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
11127         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
11128         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
11129         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
11130         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
11131         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
11132         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
11133         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
11134         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
11135         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
11136         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
11137         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
11138         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __u32,  file_index);
11139
11140         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
11141                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
11142         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
11143                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
11144
11145         /* ->buf_index is u16 */
11146         BUILD_BUG_ON(IORING_MAX_REG_BUFFERS >= (1u << 16));
11147
11148         /* should fit into one byte */
11149         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
11150         BUILD_BUG_ON(SQE_COMMON_FLAGS >= (1 << 8));
11151         BUILD_BUG_ON((SQE_VALID_FLAGS | SQE_COMMON_FLAGS) != SQE_VALID_FLAGS);
11152
11153         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
11154         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT > 8 * sizeof(int));
11155
11156         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
11157                                 SLAB_ACCOUNT);
11158         return 0;
11159 };
11160 __initcall(io_uring_init);