fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700
 701         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 702         __REQ_F_LAST_BIT,
 703 };
 704
 705 enum {
 706         /* ctx owns file */
 707         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 708         /* drain existing IO first */
 709         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 710         /* linked sqes */
 711         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 712         /* doesn't sever on completion < 0 */
 713         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 714         /* IOSQE_ASYNC */
 715         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 716         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 717         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 718
 719         /* fail rest of links */
 720         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 721         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 722         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 723         /* read/write uses file position */
 724         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 725         /* must not punt to workers */
 726         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 727         /* has or had linked timeout */
 728         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 729         /* regular file */
 730         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 731         /* needs cleanup */
 732         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 733         /* already went through poll handler */
 734         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 735         /* buffer already selected */
 736         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 737         /* doesn't need file table for this request */
 738         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 739         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 740         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 741         /* completion is deferred through io_comp_state */
 742         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 743 };
 744
 745 struct async_poll {
 746         struct io_poll_iocb     poll;
 747         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 748 };
 749
 750 struct io_task_work {
 751         struct io_wq_work_node  node;
 752         task_work_func_t        func;
 753 };
 754
 755 /*
 756  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 757  * as the first entry in their struct definition. So you can
 758  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 759  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 760  */
 761 struct io_kiocb {
 762         union {
 763                 struct file             *file;
 764                 struct io_rw            rw;
 765                 struct io_poll_iocb     poll;
 766                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 767                 struct io_accept        accept;
 768                 struct io_sync          sync;
 769                 struct io_cancel        cancel;
 770                 struct io_timeout       timeout;
 771                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 772                 struct io_connect       connect;
 773                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 774                 struct io_open          open;
 775                 struct io_close         close;
 776                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 777                 struct io_fadvise       fadvise;
 778                 struct io_madvise       madvise;
 779                 struct io_epoll         epoll;
 780                 struct io_splice        splice;
 781                 struct io_provide_buf   pbuf;
 782                 struct io_statx         statx;
 783                 struct io_shutdown      shutdown;
 784                 struct io_rename        rename;
 785                 struct io_unlink        unlink;
 786                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 787                 struct io_completion    compl;
 788         };
 789
 790         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 791         void                            *async_data;
 792         u8                              opcode;
 793         /* polled IO has completed */
 794         u8                              iopoll_completed;
 795
 796         u16                             buf_index;
 797         u32                             result;
 798
 799         struct io_ring_ctx              *ctx;
 800         unsigned int                    flags;
 801         refcount_t                      refs;
 802         struct task_struct              *task;
 803         u64                             user_data;
 804
 805         struct io_kiocb                 *link;
 806         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 807
 808         /*
 809          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 810          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 811          */
 812         struct list_head                inflight_entry;
 813         union {
 814                 struct io_task_work     io_task_work;
 815                 struct callback_head    task_work;
 816         };
 817         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 818         struct hlist_node               hash_node;
 819         struct async_poll               *apoll;
 820         struct io_wq_work               work;
 821 };
 822
 823 struct io_tctx_node {
 824         struct list_head        ctx_node;
 825         struct task_struct      *task;
 826         struct io_ring_ctx      *ctx;
 827 };
 828
 829 struct io_defer_entry {
 830         struct list_head        list;
 831         struct io_kiocb         *req;
 832         u32                     seq;
 833 };
 834
 835 struct io_op_def {
 836         /* needs req->file assigned */
 837         unsigned                needs_file : 1;
 838         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 839         unsigned                hash_reg_file : 1;
 840         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 841         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 842         /* opcode is not supported by this kernel */
 843         unsigned                not_supported : 1;
 844         /* set if opcode supports polled "wait" */
 845         unsigned                pollin : 1;
 846         unsigned                pollout : 1;
 847         /* op supports buffer selection */
 848         unsigned                buffer_select : 1;
 849         /* must always have async data allocated */
 850         unsigned                needs_async_data : 1;
 851         /* should block plug */
 852         unsigned                plug : 1;
 853         /* size of async data needed, if any */
 854         unsigned short          async_size;
 855 };
 856
 857 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 858         [IORING_OP_NOP] = {},
 859         [IORING_OP_READV] = {
 860                 .needs_file             = 1,
 861                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 862                 .pollin                 = 1,
 863                 .buffer_select          = 1,
 864                 .needs_async_data       = 1,
 865                 .plug                   = 1,
 866                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 867         },
 868         [IORING_OP_WRITEV] = {
 869                 .needs_file             = 1,
 870                 .hash_reg_file          = 1,
 871                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 872                 .pollout                = 1,
 873                 .needs_async_data       = 1,
 874                 .plug                   = 1,
 875                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 876         },
 877         [IORING_OP_FSYNC] = {
 878                 .needs_file             = 1,
 879         },
 880         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .plug                   = 1,
 885                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 886         },
 887         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .hash_reg_file          = 1,
 890                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 891                 .pollout                = 1,
 892                 .plug                   = 1,
 893                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 894         },
 895         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 896                 .needs_file             = 1,
 897                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 898         },
 899         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 900         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902         },
 903         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollout                = 1,
 907                 .needs_async_data       = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 909         },
 910         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 913                 .pollin                 = 1,
 914                 .buffer_select          = 1,
 915                 .needs_async_data       = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 917         },
 918         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 919                 .needs_async_data       = 1,
 920                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 921         },
 922         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 923                 /* used by timeout updates' prep() */
 924         },
 925         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 926                 .needs_file             = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollin                 = 1,
 929         },
 930         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 931         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 932                 .needs_async_data       = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 934         },
 935         [IORING_OP_CONNECT] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938                 .pollout                = 1,
 939                 .needs_async_data       = 1,
 940                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 941         },
 942         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 943                 .needs_file             = 1,
 944         },
 945         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 946         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 947         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 948         [IORING_OP_STATX] = {},
 949         [IORING_OP_READ] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .buffer_select          = 1,
 954                 .plug                   = 1,
 955                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 956         },
 957         [IORING_OP_WRITE] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 960                 .pollout                = 1,
 961                 .plug                   = 1,
 962                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 963         },
 964         [IORING_OP_FADVISE] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966         },
 967         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 968         [IORING_OP_SEND] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 971                 .pollout                = 1,
 972         },
 973         [IORING_OP_RECV] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollin                 = 1,
 977                 .buffer_select          = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 980         },
 981         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 982                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 983         },
 984         [IORING_OP_SPLICE] = {
 985                 .needs_file             = 1,
 986                 .hash_reg_file          = 1,
 987                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 988         },
 989         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 990         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 991         [IORING_OP_TEE] = {
 992                 .needs_file             = 1,
 993                 .hash_reg_file          = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995         },
 996         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 997                 .needs_file             = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1000         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1001 };
1002
1003 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1004 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1005 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1006                                          struct task_struct *task,
1007                                          struct files_struct *files);
1008 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1009 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1010 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1011                         struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1013
1014 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1015 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1016 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1017 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1018 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1019 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1021 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1022 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1023 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1025 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1026                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1027                                  unsigned nr_args);
1028 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1029 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1030                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1031 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1032 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1033
1034 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1035                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1036 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1037                              const struct iovec *fast_iov,
1038                              struct iov_iter *iter, bool force);
1039 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1040 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1041                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1042
1043 static struct kmem_cache *req_cachep;
1044
1045 static const struct file_operations io_uring_fops;
1046
1047 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1048 {
1049 #if defined(CONFIG_UNIX)
1050         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1051                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1052
1053                 return ctx->ring_sock->sk;
1054         }
1055 #endif
1056         return NULL;
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1059
1060 #define io_for_each_link(pos, head) \
1061         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1062
1063 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1064 {
1065         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1066                 __io_clean_op(req);
1067 }
1068
1069 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1072
1073         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1074                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1075                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1076         }
1077 }
1078
1079 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1080                           struct task_struct *task,
1081                           struct files_struct *files)
1082 {
1083         struct io_kiocb *req;
1084
1085         if (task && head->task != task) {
1086                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1087                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1088                         return true;
1089                 return false;
1090         }
1091         if (!files)
1092                 return true;
1093
1094         io_for_each_link(req, head) {
1095                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1096                         return true;
1097         }
1098         return false;
1099 }
1100
1101 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1102 {
1103         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1104                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1105 }
1106
1107 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1108 {
1109         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1110
1111         complete(&ctx->ref_comp);
1112 }
1113
1114 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1115 {
1116         return !req->timeout.off;
1117 }
1118
1119 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1120 {
1121         struct io_ring_ctx *ctx;
1122         int hash_bits;
1123
1124         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1125         if (!ctx)
1126                 return NULL;
1127
1128         /*
1129          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1130          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1131          */
1132         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1133         hash_bits -= 5;
1134         if (hash_bits <= 0)
1135                 hash_bits = 1;
1136         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1137         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1138                                         GFP_KERNEL);
1139         if (!ctx->cancel_hash)
1140                 goto err;
1141         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1142
1143         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1144                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1145                 goto err;
1146
1147         ctx->flags = p->flags;
1148         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1149         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1150         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1151         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1152         init_completion(&ctx->ref_comp);
1153         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1154         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1155         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1156         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1157         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1158         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1160         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1161         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1163         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1165         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1166         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1168         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1170         return ctx;
1171 err:
1172         kfree(ctx->cancel_hash);
1173         kfree(ctx);
1174         return NULL;
1175 }
1176
1177 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1178 {
1179         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1180                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1181
1182                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1183                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1184         }
1185
1186         return false;
1187 }
1188
1189 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1190 {
1191         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1192
1193         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1194                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1195
1196                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1197                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1198                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1199         }
1200 }
1201
1202 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1203 {
1204         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1205         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1206
1207         if (!req->work.creds)
1208                 req->work.creds = get_current_cred();
1209
1210         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1211                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1212
1213         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1214                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1215                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1216         } else {
1217                 if (def->unbound_nonreg_file)
1218                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1219         }
1220 }
1221
1222 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1223 {
1224         struct io_kiocb *cur;
1225
1226         io_for_each_link(cur, req)
1227                 io_prep_async_work(cur);
1228 }
1229
1230 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1231 {
1232         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1233         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1234         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1235
1236         BUG_ON(!tctx);
1237         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1238
1239         /* init ->work of the whole link before punting */
1240         io_prep_async_link(req);
1241         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1242                                         &req->work, req->flags);
1243         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1244         if (link)
1245                 io_queue_linked_timeout(link);
1246 }
1247
1248 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1249 {
1250         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1251         int ret;
1252
1253         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1254         if (ret != -1) {
1255                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1256                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1257                 list_del_init(&req->timeout.list);
1258                 io_cqring_fill_event(req, status);
1259                 io_put_req_deferred(req, 1);
1260         }
1261 }
1262
1263 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1264 {
1265         do {
1266                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1267                                                 struct io_defer_entry, list);
1268
1269                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1270                         break;
1271                 list_del_init(&de->list);
1272                 io_req_task_queue(de->req);
1273                 kfree(de);
1274         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1275 }
1276
1277 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1278 {
1279         u32 seq;
1280
1281         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1282                 return;
1283
1284         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1285
1286         do {
1287                 u32 events_needed, events_got;
1288                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1289                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1290
1291                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1292                         break;
1293
1294                 /*
1295                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1296                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1297                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1298                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1299                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1300                  */
1301                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1302                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1303                 if (events_got < events_needed)
1304                         break;
1305
1306                 list_del_init(&req->timeout.list);
1307                 io_kill_timeout(req, 0);
1308         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1309
1310         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1311 }
1312
1313 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1314 {
1315         io_flush_timeouts(ctx);
1316
1317         /* order cqe stores with ring update */
1318         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1319
1320         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1321                 __io_queue_deferred(ctx);
1322 }
1323
1324 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1325 {
1326         struct io_rings *r = ctx->rings;
1327
1328         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1329 }
1330
1331 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1332 {
1333         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1334 }
1335
1336 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1337 {
1338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1339         unsigned tail;
1340
1341         /*
1342          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1343          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1344          * fill the cq entry
1345          */
1346         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1347                 return NULL;
1348
1349         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1350         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1351 }
1352
1353 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1354 {
1355         if (!ctx->cq_ev_fd)
1356                 return false;
1357         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1358                 return false;
1359         if (!ctx->eventfd_async)
1360                 return true;
1361         return io_wq_current_is_worker();
1362 }
1363
1364 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1365 {
1366         /* see waitqueue_active() comment */
1367         smp_mb();
1368
1369         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1370                 wake_up(&ctx->wait);
1371         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1372                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1373         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1374                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1375         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1376                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1377                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1378         }
1379 }
1380
1381 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1382 {
1383         /* see waitqueue_active() comment */
1384         smp_mb();
1385
1386         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1387                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1388                         wake_up(&ctx->wait);
1389         }
1390         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1391                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1392         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1393                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1394                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1395         }
1396 }
1397
1398 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1399 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1400                                        struct task_struct *tsk,
1401                                        struct files_struct *files)
1402 {
1403         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1404         struct io_kiocb *req, *tmp;
1405         struct io_uring_cqe *cqe;
1406         unsigned long flags;
1407         bool all_flushed, posted;
1408         LIST_HEAD(list);
1409
1410         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1411                 return false;
1412
1413         posted = false;
1414         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1415         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1416                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1417                         continue;
1418
1419                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1420                 if (!cqe && !force)
1421                         break;
1422
1423                 list_move(&req->compl.list, &list);
1424                 if (cqe) {
1425                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1426                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1427                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1428                 } else {
1429                         ctx->cached_cq_overflow++;
1430                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1431                                    ctx->cached_cq_overflow);
1432                 }
1433                 posted = true;
1434         }
1435
1436         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1437         if (all_flushed) {
1438                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1439                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1440                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1441         }
1442
1443         if (posted)
1444                 io_commit_cqring(ctx);
1445         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1446         if (posted)
1447                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1448
1449         while (!list_empty(&list)) {
1450                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1451                 list_del(&req->compl.list);
1452                 io_put_req(req);
1453         }
1454
1455         return all_flushed;
1456 }
1457
1458 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1459                                      struct task_struct *tsk,
1460                                      struct files_struct *files)
1461 {
1462         bool ret = true;
1463
1464         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1465                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1466                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1467                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1468                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1469                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1470                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1471         }
1472
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1477 {
1478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1479         struct io_uring_cqe *cqe;
1480
1481         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1482
1483         /*
1484          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1485          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1486          * the ring.
1487          */
1488         cqe = io_get_cqring(ctx);
1489         if (likely(cqe)) {
1490                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1491                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1492                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1493         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1494                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1495                 /*
1496                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1497                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1498                  * to drop it on the floor.
1499                  */
1500                 ctx->cached_cq_overflow++;
1501                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1502         } else {
1503                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1504                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1505                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1506                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1507                 }
1508                 io_clean_op(req);
1509                 req->result = res;
1510                 req->compl.cflags = cflags;
1511                 refcount_inc(&req->refs);
1512                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1513         }
1514 }
1515
1516 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1517 {
1518         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1519 }
1520
1521 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1522                                  unsigned int cflags)
1523 {
1524         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1525         unsigned long flags;
1526
1527         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1528         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1529         /*
1530          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1531          * free_list cache.
1532          */
1533         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1534                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1535
1536                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1537                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1538                                 io_disarm_next(req);
1539                         if (req->link) {
1540                                 io_req_task_queue(req->link);
1541                                 req->link = NULL;
1542                         }
1543                 }
1544                 io_dismantle_req(req);
1545                 io_put_task(req->task, 1);
1546                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1547                 cs->locked_free_nr++;
1548         } else {
1549                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1550                         req = NULL;
1551         }
1552         io_commit_cqring(ctx);
1553         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1554
1555         if (req) {
1556                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1557                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1558         }
1559 }
1560
1561 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1562                                   unsigned int cflags)
1563 {
1564         io_clean_op(req);
1565         req->result = res;
1566         req->compl.cflags = cflags;
1567         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1568 }
1569
1570 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1571                                      long res, unsigned cflags)
1572 {
1573         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1574                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1575         else
1576                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1577 }
1578
1579 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1580 {
1581         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1582 }
1583
1584 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1585 {
1586         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1587         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1588         struct io_kiocb *req = NULL;
1589
1590         /*
1591          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1592          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1593          * side cache.
1594          */
1595         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1596                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1597                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1598                 cs->locked_free_nr = 0;
1599                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1600         }
1601
1602         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1603                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1604                                         compl.list);
1605                 list_del(&req->compl.list);
1606                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1607                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1608                         break;
1609         }
1610
1611         return req != NULL;
1612 }
1613
1614 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1615 {
1616         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1617
1618         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1619
1620         if (!state->free_reqs) {
1621                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1622                 int ret;
1623
1624                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1625                         goto got_req;
1626
1627                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1628                                             state->reqs);
1629
1630                 /*
1631                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1632                  * retry single alloc to be on the safe side.
1633                  */
1634                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1635                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1636                         if (!state->reqs[0])
1637                                 return NULL;
1638                         ret = 1;
1639                 }
1640                 state->free_reqs = ret;
1641         }
1642 got_req:
1643         state->free_reqs--;
1644         return state->reqs[state->free_reqs];
1645 }
1646
1647 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1648                           bool fixed)
1649 {
1650         if (!fixed)
1651                 fput(file);
1652 }
1653
1654 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1655 {
1656         io_clean_op(req);
1657
1658         if (req->async_data)
1659                 kfree(req->async_data);
1660         if (req->file)
1661                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1662         if (req->fixed_rsrc_refs)
1663                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1664         if (req->work.creds) {
1665                 put_cred(req->work.creds);
1666                 req->work.creds = NULL;
1667         }
1668
1669         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1670                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1671                 unsigned long flags;
1672
1673                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1674                 list_del(&req->inflight_entry);
1675                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1676                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1677         }
1678 }
1679
1680 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1681 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1682 {
1683         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1684
1685         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1686         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1687                 wake_up(&tctx->wait);
1688         put_task_struct_many(task, nr);
1689 }
1690
1691 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1692 {
1693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1694
1695         io_dismantle_req(req);
1696         io_put_task(req->task, 1);
1697
1698         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1699         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1700 }
1701
1702 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1703 {
1704         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1705
1706         req->link = nxt->link;
1707         nxt->link = NULL;
1708 }
1709
1710 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1711         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1712 {
1713         struct io_kiocb *link = req->link;
1714         bool cancelled = false;
1715
1716         /*
1717          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1718          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1719          */
1720         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1721                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1722                 int ret;
1723
1724                 io_remove_next_linked(req);
1725                 link->timeout.head = NULL;
1726                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1727                 if (ret != -1) {
1728                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1729                         io_put_req_deferred(link, 1);
1730                         cancelled = true;
1731                 }
1732         }
1733         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1734         return cancelled;
1735 }
1736
1737 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1738         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1739 {
1740         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1741
1742         req->link = NULL;
1743         while (link) {
1744                 nxt = link->link;
1745                 link->link = NULL;
1746
1747                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1748                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1749                 io_put_req_deferred(link, 2);
1750                 link = nxt;
1751         }
1752 }
1753
1754 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1755         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1756 {
1757         bool posted = false;
1758
1759         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1760                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1761         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1762                 posted |= (req->link != NULL);
1763                 io_fail_links(req);
1764         }
1765         return posted;
1766 }
1767
1768 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1769 {
1770         struct io_kiocb *nxt;
1771
1772         /*
1773          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1774          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1775          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1776          * of the chain.
1777          */
1778         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1779                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1780                 unsigned long flags;
1781                 bool posted;
1782
1783                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1784                 posted = io_disarm_next(req);
1785                 if (posted)
1786                         io_commit_cqring(req->ctx);
1787                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1788                 if (posted)
1789                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1790         }
1791         nxt = req->link;
1792         req->link = NULL;
1793         return nxt;
1794 }
1795
1796 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1797 {
1798         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1799                 return NULL;
1800         return __io_req_find_next(req);
1801 }
1802
1803 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1804 {
1805         if (!ctx)
1806                 return;
1807         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1808                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1809                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1810                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1811         }
1812         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1813 }
1814
1815 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1816 {
1817         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1818         struct io_wq_work_list list;
1819         struct io_wq_work_node *node;
1820
1821         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1822                 return false;
1823
1824         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1825         list = tctx->task_list;
1826         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1827         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1828
1829         node = list.first;
1830         while (node) {
1831                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1832                 struct io_kiocb *req;
1833
1834                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1835                 if (req->ctx != ctx) {
1836                         ctx_flush_and_put(ctx);
1837                         ctx = req->ctx;
1838                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1839                 }
1840
1841                 req->task_work.func(&req->task_work);
1842                 node = next;
1843         }
1844
1845         ctx_flush_and_put(ctx);
1846         return list.first != NULL;
1847 }
1848
1849 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1850 {
1851         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1852
1853         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1854
1855         while (__tctx_task_work(tctx))
1856                 cond_resched();
1857 }
1858
1859 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1860                             enum task_work_notify_mode notify)
1861 {
1862         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1863         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1864         unsigned long flags;
1865         int ret;
1866
1867         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1868
1869         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1870         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1871         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1872
1873         /* task_work already pending, we're done */
1874         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1875             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1876                 return 0;
1877
1878         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1879                 return 0;
1880
1881         /*
1882          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1883          * in the list, it got run and we're fine.
1884          */
1885         ret = 0;
1886         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1887         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1888                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1889                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1890                         ret = 1;
1891                         break;
1892                 }
1893         }
1894         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1895         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1896         return ret;
1897 }
1898
1899 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1900 {
1901         struct task_struct *tsk = req->task;
1902         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1903         enum task_work_notify_mode notify;
1904         int ret;
1905
1906         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1907                 return -ESRCH;
1908
1909         /*
1910          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1911          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1912          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1913          * will do the job.
1914          */
1915         notify = TWA_NONE;
1916         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1917                 notify = TWA_SIGNAL;
1918
1919         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1920         if (!ret)
1921                 wake_up_process(tsk);
1922
1923         return ret;
1924 }
1925
1926 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1927 {
1928         struct callback_head *work, *next;
1929         bool executed = false;
1930
1931         do {
1932                 work = xchg(work_head, NULL);
1933                 if (!work)
1934                         break;
1935
1936                 do {
1937                         next = work->next;
1938                         work->func(work);
1939                         work = next;
1940                         cond_resched();
1941                 } while (work);
1942                 executed = true;
1943         } while (1);
1944
1945         return executed;
1946 }
1947
1948 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1949                                   struct callback_head *task_work)
1950 {
1951         struct callback_head *head;
1952
1953         do {
1954                 head = READ_ONCE(*work_head);
1955                 task_work->next = head;
1956         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1957 }
1958
1959 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1960                                           task_work_func_t cb)
1961 {
1962         init_task_work(&req->task_work, cb);
1963         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1964 }
1965
1966 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1967 {
1968         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1969
1970         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1971         io_cqring_fill_event(req, error);
1972         io_commit_cqring(ctx);
1973         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1974
1975         io_cqring_ev_posted(ctx);
1976         req_set_fail_links(req);
1977         io_double_put_req(req);
1978 }
1979
1980 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1981 {
1982         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1983         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1984
1985         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1986         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1987         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1988         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1989 }
1990
1991 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1992 {
1993         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1994
1995         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1996         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1997         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
1998                 __io_queue_sqe(req);
1999         else
2000                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2001         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2002 }
2003
2004 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2005 {
2006         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2007
2008         __io_req_task_submit(req);
2009 }
2010
2011 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2012 {
2013         int ret;
2014
2015         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2016         ret = io_req_task_work_add(req);
2017         if (unlikely(ret)) {
2018                 req->result = -ECANCELED;
2019                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2020                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2021         }
2022 }
2023
2024 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2025 {
2026         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2027         req->result = ret;
2028         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2029
2030         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2031                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2032 }
2033
2034 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2035 {
2036         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2037
2038         if (nxt)
2039                 io_req_task_queue(nxt);
2040 }
2041
2042 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2043 {
2044         io_queue_next(req);
2045         __io_free_req(req);
2046 }
2047
2048 struct req_batch {
2049         struct task_struct      *task;
2050         int                     task_refs;
2051         int                     ctx_refs;
2052 };
2053
2054 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2055 {
2056         rb->task_refs = 0;
2057         rb->ctx_refs = 0;
2058         rb->task = NULL;
2059 }
2060
2061 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2062                                      struct req_batch *rb)
2063 {
2064         if (rb->task)
2065                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2066         if (rb->ctx_refs)
2067                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2068 }
2069
2070 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2071                               struct io_submit_state *state)
2072 {
2073         io_queue_next(req);
2074
2075         if (req->task != rb->task) {
2076                 if (rb->task)
2077                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2078                 rb->task = req->task;
2079                 rb->task_refs = 0;
2080         }
2081         rb->task_refs++;
2082         rb->ctx_refs++;
2083
2084         io_dismantle_req(req);
2085         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2086                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2087         else
2088                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2089 }
2090
2091 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2092                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2093 {
2094         int i, nr = cs->nr;
2095         struct io_kiocb *req;
2096         struct req_batch rb;
2097
2098         io_init_req_batch(&rb);
2099         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2100         for (i = 0; i < nr; i++) {
2101                 req = cs->reqs[i];
2102                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2103         }
2104         io_commit_cqring(ctx);
2105         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2106
2107         io_cqring_ev_posted(ctx);
2108         for (i = 0; i < nr; i++) {
2109                 req = cs->reqs[i];
2110
2111                 /* submission and completion refs */
2112                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2113                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2114         }
2115
2116         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2117         cs->nr = 0;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2122  * was the last reference to this request.
2123  */
2124 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2125 {
2126         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2127
2128         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2129                 nxt = io_req_find_next(req);
2130                 __io_free_req(req);
2131         }
2132         return nxt;
2133 }
2134
2135 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2136 {
2137         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2138                 io_free_req(req);
2139 }
2140
2141 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2142 {
2143         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2144
2145         io_free_req(req);
2146 }
2147
2148 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2149 {
2150         int ret;
2151
2152         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2153         ret = io_req_task_work_add(req);
2154         if (unlikely(ret))
2155                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2156 }
2157
2158 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2159 {
2160         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2161                 io_free_req_deferred(req);
2162 }
2163
2164 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2165 {
2166         /* drop both submit and complete references */
2167         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2168                 io_free_req(req);
2169 }
2170
2171 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2172 {
2173         /* See comment at the top of this file */
2174         smp_rmb();
2175         return __io_cqring_events(ctx);
2176 }
2177
2178 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2179 {
2180         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2181
2182         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2183         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2184 }
2185
2186 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2187 {
2188         unsigned int cflags;
2189
2190         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2191         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2192         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2193         kfree(kbuf);
2194         return cflags;
2195 }
2196
2197 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2198 {
2199         struct io_buffer *kbuf;
2200
2201         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2202         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2203 }
2204
2205 static inline bool io_run_task_work(void)
2206 {
2207         /*
2208          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2209          * not add work to such a task.
2210          */
2211         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2212                 return false;
2213         if (current->task_works) {
2214                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2215                 task_work_run();
2216                 return true;
2217         }
2218
2219         return false;
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Find and free completed poll iocbs
2224  */
2225 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2226                                struct list_head *done)
2227 {
2228         struct req_batch rb;
2229         struct io_kiocb *req;
2230
2231         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2232         smp_rmb();
2233
2234         io_init_req_batch(&rb);
2235         while (!list_empty(done)) {
2236                 int cflags = 0;
2237
2238                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2239                 list_del(&req->inflight_entry);
2240
2241                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2242                         req->iopoll_completed = 0;
2243                         if (io_rw_reissue(req))
2244                                 continue;
2245                 }
2246
2247                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2248                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2249
2250                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2251                 (*nr_events)++;
2252
2253                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2254                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2255         }
2256
2257         io_commit_cqring(ctx);
2258         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2259         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2260 }
2261
2262 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2263                         long min)
2264 {
2265         struct io_kiocb *req, *tmp;
2266         LIST_HEAD(done);
2267         bool spin;
2268         int ret;
2269
2270         /*
2271          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2272          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2273          */
2274         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2275
2276         ret = 0;
2277         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2278                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2279
2280                 /*
2281                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2282                  * If we find a request that requires polling, break out
2283                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2284                  */
2285                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2286                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2287                         continue;
2288                 }
2289                 if (!list_empty(&done))
2290                         break;
2291
2292                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2293                 if (ret < 0)
2294                         break;
2295
2296                 /* iopoll may have completed current req */
2297                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2298                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2299
2300                 if (ret && spin)
2301                         spin = false;
2302                 ret = 0;
2303         }
2304
2305         if (!list_empty(&done))
2306                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2307
2308         return ret;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2313  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2314  * as a non-spinning completion check.
2315  */
2316 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2317                                 long min)
2318 {
2319         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2320                 int ret;
2321
2322                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2323                 if (ret < 0)
2324                         return ret;
2325                 if (*nr_events >= min)
2326                         return 0;
2327         }
2328
2329         return 1;
2330 }
2331
2332 /*
2333  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2334  * find and complete them.
2335  */
2336 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2337 {
2338         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2339                 return;
2340
2341         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2342         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2343                 unsigned int nr_events = 0;
2344
2345                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2346
2347                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2348                 if (nr_events == 0)
2349                         break;
2350                 /*
2351                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2352                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2353                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2354                  */
2355                 if (need_resched()) {
2356                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2357                         cond_resched();
2358                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2359                 }
2360         }
2361         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2362 }
2363
2364 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2365 {
2366         unsigned int nr_events = 0;
2367         int iters = 0, ret = 0;
2368
2369         /*
2370          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2371          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2372          * that got punted to a workqueue.
2373          */
2374         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2375         do {
2376                 /*
2377                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2378                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2379                  * already triggered a CQE (eg in error).
2380                  */
2381                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2382                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2383                 if (io_cqring_events(ctx))
2384                         break;
2385
2386                 /*
2387                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2388                  * application entering polling for a command before it gets
2389                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2390                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2391                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2392                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2393                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2394                  * very same mutex.
2395                  */
2396                 if (!(++iters & 7)) {
2397                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2398                         io_run_task_work();
2399                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2400                 }
2401
2402                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2403                 if (ret <= 0)
2404                         break;
2405                 ret = 0;
2406         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2407
2408         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2409         return ret;
2410 }
2411
2412 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2413 {
2414         /*
2415          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2416          * thread.
2417          */
2418         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2419                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2420
2421                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2422         }
2423         file_end_write(req->file);
2424 }
2425
2426 #ifdef CONFIG_BLOCK
2427 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2428 {
2429         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2430         int rw, ret;
2431         struct iov_iter iter;
2432
2433         /* already prepared */
2434         if (req->async_data)
2435                 return true;
2436
2437         switch (req->opcode) {
2438         case IORING_OP_READV:
2439         case IORING_OP_READ_FIXED:
2440         case IORING_OP_READ:
2441                 rw = READ;
2442                 break;
2443         case IORING_OP_WRITEV:
2444         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2445         case IORING_OP_WRITE:
2446                 rw = WRITE;
2447                 break;
2448         default:
2449                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2450                                 req->opcode);
2451                 return false;
2452         }
2453
2454         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2455         if (ret < 0)
2456                 return false;
2457         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2458 }
2459
2460 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2461 {
2462         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2463         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2464
2465         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2466                 return false;
2467         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2468             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2469                 return false;
2470         /*
2471          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2472          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2473          * -EAGAIN.
2474          */
2475         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2476                 return false;
2477         return true;
2478 }
2479 #endif
2480
2481 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2482 {
2483 #ifdef CONFIG_BLOCK
2484         if (!io_rw_should_reissue(req))
2485                 return false;
2486
2487         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2488
2489         if (io_resubmit_prep(req)) {
2490                 refcount_inc(&req->refs);
2491                 io_queue_async_work(req);
2492                 return true;
2493         }
2494         req_set_fail_links(req);
2495 #endif
2496         return false;
2497 }
2498
2499 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2500                              unsigned int issue_flags)
2501 {
2502         int cflags = 0;
2503
2504         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2505                 kiocb_end_write(req);
2506         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2507                 return;
2508         if (res != req->result)
2509                 req_set_fail_links(req);
2510         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2511                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2512         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2513 }
2514
2515 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2516 {
2517         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2518
2519         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2520 }
2521
2522 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2523 {
2524         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2525
2526 #ifdef CONFIG_BLOCK
2527         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2528         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2529                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2530
2531                 if (rw)
2532                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2533                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2534                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2535                         res = -EIO;
2536         }
2537 #endif
2538
2539         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2540                 kiocb_end_write(req);
2541
2542         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2543                 req_set_fail_links(req);
2544
2545         WRITE_ONCE(req->result, res);
2546         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2547         smp_wmb();
2548         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2549 }
2550
2551 /*
2552  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2553  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2554  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2555  * accessing the kiocb cookie.
2556  */
2557 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2558 {
2559         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2560
2561         /*
2562          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2563          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2564          * different devices.
2565          */
2566         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2567                 ctx->poll_multi_file = false;
2568         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2569                 struct io_kiocb *list_req;
2570
2571                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2572                                                 inflight_entry);
2573                 if (list_req->file != req->file)
2574                         ctx->poll_multi_file = true;
2575         }
2576
2577         /*
2578          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2579          * it to the front so we find it first.
2580          */
2581         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2582                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2583         else
2584                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2585
2586         /*
2587          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2588          * task context or in io worker task context. If current task context is
2589          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2590          */
2591         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2592             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2593                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2594 }
2595
2596 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2597 {
2598         if (state->file_refs) {
2599                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2600                 state->file_refs = 0;
2601         }
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2606  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2607  * has more than one submission.
2608  */
2609 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2610 {
2611         if (!state)
2612                 return fget(fd);
2613
2614         if (state->file_refs) {
2615                 if (state->fd == fd) {
2616                         state->file_refs--;
2617                         return state->file;
2618                 }
2619                 io_state_file_put(state);
2620         }
2621         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2622         if (unlikely(!state->file))
2623                 return NULL;
2624
2625         state->fd = fd;
2626         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2627         return state->file;
2628 }
2629
2630 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2631 {
2632         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2633 }
2634
2635 /*
2636  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2637  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2638  * inline.
2639  */
2640 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2641 {
2642         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2643
2644         if (S_ISBLK(mode)) {
2645                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2646                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2647                         return true;
2648                 return false;
2649         }
2650         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2651                 return true;
2652         if (S_ISREG(mode)) {
2653                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2654                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2655                     file->f_op != &io_uring_fops)
2656                         return true;
2657                 return false;
2658         }
2659
2660         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2661         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2662                 return true;
2663
2664         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2665                 return false;
2666
2667         if (rw == READ)
2668                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2669
2670         return file->f_op->write_iter != NULL;
2671 }
2672
2673 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2674 {
2675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2676         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2677         struct file *file = req->file;
2678         unsigned ioprio;
2679         int ret;
2680
2681         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2682                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2683
2684         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2685         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2686                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2687                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2688         }
2689         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2690         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2691         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2692         if (unlikely(ret))
2693                 return ret;
2694
2695         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2696         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2697                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2698
2699         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2700         if (ioprio) {
2701                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2702                 if (ret)
2703                         return ret;
2704
2705                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2706         } else
2707                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2708
2709         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2710                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2711                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2712                         return -EOPNOTSUPP;
2713
2714                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2715                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2716                 req->iopoll_completed = 0;
2717         } else {
2718                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2719                         return -EINVAL;
2720                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2721         }
2722
2723         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2724         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2725         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2726         return 0;
2727 }
2728
2729 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2730 {
2731         switch (ret) {
2732         case -EIOCBQUEUED:
2733                 break;
2734         case -ERESTARTSYS:
2735         case -ERESTARTNOINTR:
2736         case -ERESTARTNOHAND:
2737         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2738                 /*
2739                  * We can't just restart the syscall, since previously
2740                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2741                  * IO with EINTR.
2742                  */
2743                 ret = -EINTR;
2744                 fallthrough;
2745         default:
2746                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2747         }
2748 }
2749
2750 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2751                        unsigned int issue_flags)
2752 {
2753         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2754         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2755
2756         /* add previously done IO, if any */
2757         if (io && io->bytes_done > 0) {
2758                 if (ret < 0)
2759                         ret = io->bytes_done;
2760                 else
2761                         ret += io->bytes_done;
2762         }
2763
2764         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2765                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2766         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2767                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2768         else
2769                 io_rw_done(kiocb, ret);
2770 }
2771
2772 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2773 {
2774         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2775         size_t len = req->rw.len;
2776         struct io_mapped_ubuf *imu;
2777         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2778         size_t offset;
2779         u64 buf_addr;
2780
2781         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2782                 return -EFAULT;
2783         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2784         imu = &ctx->user_bufs[index];
2785         buf_addr = req->rw.addr;
2786
2787         /* overflow */
2788         if (buf_addr + len < buf_addr)
2789                 return -EFAULT;
2790         /* not inside the mapped region */
2791         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2792                 return -EFAULT;
2793
2794         /*
2795          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2796          * and advance us to the beginning.
2797          */
2798         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2799         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2800
2801         if (offset) {
2802                 /*
2803                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2804                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2805                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2806                  * we know that:
2807                  *
2808                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2809                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2810                  *    first and last bvec
2811                  *
2812                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2813                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2814                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2815                  * since we can just skip the first segment, which may not
2816                  * be PAGE_SIZE aligned.
2817                  */
2818                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2819
2820                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2821                         iov_iter_advance(iter, offset);
2822                 } else {
2823                         unsigned long seg_skip;
2824
2825                         /* skip first vec */
2826                         offset -= bvec->bv_len;
2827                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2828
2829                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2830                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2831                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2832                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2833                 }
2834         }
2835
2836         return 0;
2837 }
2838
2839 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2840 {
2841         if (needs_lock)
2842                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2843 }
2844
2845 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2846 {
2847         /*
2848          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2849          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2850          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2851          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2852          */
2853         if (needs_lock)
2854                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2855 }
2856
2857 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2858                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2859                                           bool needs_lock)
2860 {
2861         struct io_buffer *head;
2862
2863         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2864                 return kbuf;
2865
2866         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2867
2868         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2869
2870         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2871         if (head) {
2872                 if (!list_empty(&head->list)) {
2873                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2874                                                         list);
2875                         list_del(&kbuf->list);
2876                 } else {
2877                         kbuf = head;
2878                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2879                 }
2880                 if (*len > kbuf->len)
2881                         *len = kbuf->len;
2882         } else {
2883                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2884         }
2885
2886         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2887
2888         return kbuf;
2889 }
2890
2891 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2892                                         bool needs_lock)
2893 {
2894         struct io_buffer *kbuf;
2895         u16 bgid;
2896
2897         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2898         bgid = req->buf_index;
2899         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2900         if (IS_ERR(kbuf))
2901                 return kbuf;
2902         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2903         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2904         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2905 }
2906
2907 #ifdef CONFIG_COMPAT
2908 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2909                                 bool needs_lock)
2910 {
2911         struct compat_iovec __user *uiov;
2912         compat_ssize_t clen;
2913         void __user *buf;
2914         ssize_t len;
2915
2916         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2917         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2918                 return -EFAULT;
2919         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2920                 return -EFAULT;
2921         if (clen < 0)
2922                 return -EINVAL;
2923
2924         len = clen;
2925         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2926         if (IS_ERR(buf))
2927                 return PTR_ERR(buf);
2928         iov[0].iov_base = buf;
2929         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2930         return 0;
2931 }
2932 #endif
2933
2934 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2935                                       bool needs_lock)
2936 {
2937         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2938         void __user *buf;
2939         ssize_t len;
2940
2941         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2942                 return -EFAULT;
2943
2944         len = iov[0].iov_len;
2945         if (len < 0)
2946                 return -EINVAL;
2947         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2948         if (IS_ERR(buf))
2949                 return PTR_ERR(buf);
2950         iov[0].iov_base = buf;
2951         iov[0].iov_len = len;
2952         return 0;
2953 }
2954
2955 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2956                                     bool needs_lock)
2957 {
2958         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2959                 struct io_buffer *kbuf;
2960
2961                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2962                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2963                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2964                 return 0;
2965         }
2966         if (req->rw.len != 1)
2967                 return -EINVAL;
2968
2969 #ifdef CONFIG_COMPAT
2970         if (req->ctx->compat)
2971                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2972 #endif
2973
2974         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2975 }
2976
2977 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2978                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2979 {
2980         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2981         size_t sqe_len = req->rw.len;
2982         u8 opcode = req->opcode;
2983         ssize_t ret;
2984
2985         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2986                 *iovec = NULL;
2987                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2988         }
2989
2990         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2991         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2992                 return -EINVAL;
2993
2994         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2995                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2996                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2997                         if (IS_ERR(buf))
2998                                 return PTR_ERR(buf);
2999                         req->rw.len = sqe_len;
3000                 }
3001
3002                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3003                 *iovec = NULL;
3004                 return ret;
3005         }
3006
3007         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3008                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3009                 if (!ret)
3010                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3011                 *iovec = NULL;
3012                 return ret;
3013         }
3014
3015         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3016                               req->ctx->compat);
3017 }
3018
3019 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3020 {
3021         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3022 }
3023
3024 /*
3025  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3026  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3027  */
3028 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3029 {
3030         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3031         struct file *file = req->file;
3032         ssize_t ret = 0;
3033
3034         /*
3035          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3036          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3037          * the kiocb to be handled from an async context.
3038          */
3039         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3040                 return -EOPNOTSUPP;
3041         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3042                 return -EAGAIN;
3043
3044         while (iov_iter_count(iter)) {
3045                 struct iovec iovec;
3046                 ssize_t nr;
3047
3048                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3049                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3050                 } else {
3051                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3052                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3053                 }
3054
3055                 if (rw == READ) {
3056                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3057                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3058                 } else {
3059                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3060                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3061                 }
3062
3063                 if (nr < 0) {
3064                         if (!ret)
3065                                 ret = nr;
3066                         break;
3067                 }
3068                 ret += nr;
3069                 if (nr != iovec.iov_len)
3070                         break;
3071                 req->rw.len -= nr;
3072                 req->rw.addr += nr;
3073                 iov_iter_advance(iter, nr);
3074         }
3075
3076         return ret;
3077 }
3078
3079 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3080                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3081 {
3082         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3083
3084         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3085         rw->free_iovec = iovec;
3086         rw->bytes_done = 0;
3087         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3088         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3089                 return;
3090         if (!iovec) {
3091                 unsigned iov_off = 0;
3092
3093                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3094                 if (iter->iov != fast_iov) {
3095                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3096                         rw->iter.iov += iov_off;
3097                 }
3098                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3099                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3100                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3101         } else {
3102                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3103         }
3104 }
3105
3106 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3107 {
3108         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3109         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3110         return req->async_data == NULL;
3111 }
3112
3113 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3114 {
3115         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3116                 return 0;
3117
3118         return  __io_alloc_async_data(req);
3119 }
3120
3121 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3122                              const struct iovec *fast_iov,
3123                              struct iov_iter *iter, bool force)
3124 {
3125         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3126                 return 0;
3127         if (!req->async_data) {
3128                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3129                         kfree(iovec);
3130                         return -ENOMEM;
3131                 }
3132
3133                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3134         }
3135         return 0;
3136 }
3137
3138 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3139 {
3140         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3141         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3142         int ret;
3143
3144         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3145         if (unlikely(ret < 0))
3146                 return ret;
3147
3148         iorw->bytes_done = 0;
3149         iorw->free_iovec = iov;
3150         if (iov)
3151                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3152         return 0;
3153 }
3154
3155 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3156 {
3157         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3158                 return -EBADF;
3159         return io_prep_rw(req, sqe);
3160 }
3161
3162 /*
3163  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3164  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3165  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3166  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3167  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3168  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3169  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3170  * slow path.
3171  */
3172 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3173                              int sync, void *arg)
3174 {
3175         struct wait_page_queue *wpq;
3176         struct io_kiocb *req = wait->private;
3177         struct wait_page_key *key = arg;
3178
3179         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3180
3181         if (!wake_page_match(wpq, key))
3182                 return 0;
3183
3184         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3185         list_del_init(&wait->entry);
3186
3187         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3188         refcount_inc(&req->refs);
3189         io_req_task_queue(req);
3190         return 1;
3191 }
3192
3193 /*
3194  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3195  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3196  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3197  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3198  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3199  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3200  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3201  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3202  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3203  * async worker threads for a blocking retry.
3204  */
3205 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3206 {
3207         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3208         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3209         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3210
3211         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3212         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3213                 return false;
3214
3215         /* Only for buffered IO */
3216         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3217                 return false;
3218
3219         /*
3220          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3221          * support callback based unlocks
3222          */
3223         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3224                 return false;
3225
3226         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3227         wait->wait.private = req;
3228         wait->wait.flags = 0;
3229         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3230         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3231         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3232         kiocb->ki_waitq = wait;
3233         return true;
3234 }
3235
3236 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3237 {
3238         if (req->file->f_op->read_iter)
3239                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3240         else if (req->file->f_op->read)
3241                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3242         else
3243                 return -EINVAL;
3244 }
3245
3246 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3247 {
3248         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3249         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3250         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3251         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3252         ssize_t io_size, ret, ret2;
3253         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3254
3255         if (rw) {
3256                 iter = &rw->iter;
3257                 iovec = NULL;
3258         } else {
3259                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3260                 if (ret < 0)
3261                         return ret;
3262         }
3263         io_size = iov_iter_count(iter);
3264         req->result = io_size;
3265
3266         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3267         if (!force_nonblock)
3268                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3269         else
3270                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3271
3272         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3273         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3274                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3275                 return ret ?: -EAGAIN;
3276         }
3277
3278         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3279         if (unlikely(ret)) {
3280                 kfree(iovec);
3281                 return ret;
3282         }
3283
3284         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3285
3286         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3287                 if (req->async_data)
3288                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3289                 goto out_free;
3290         } else if (ret == -EAGAIN) {
3291                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3292                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3293                         goto done;
3294                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3295                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3296                         goto done;
3297                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3298                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3299                 ret = 0;
3300         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3301                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3302                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3303                 goto done;
3304         }
3305
3306         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3307         if (ret2)
3308                 return ret2;
3309
3310         iovec = NULL;
3311         rw = req->async_data;
3312         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3313         iter = &rw->iter;
3314
3315         do {
3316                 io_size -= ret;
3317                 rw->bytes_done += ret;
3318                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3319                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3320                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3321                         return -EAGAIN;
3322                 }
3323
3324                 /*
3325                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3326                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3327                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3328                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3329                  */
3330                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3331                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3332                         return 0;
3333                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3334                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3335         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3336 done:
3337         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3338 out_free:
3339         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3340         if (iovec)
3341                 kfree(iovec);
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3346 {
3347         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3348                 return -EBADF;
3349         return io_prep_rw(req, sqe);
3350 }
3351
3352 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3353 {
3354         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3355         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3356         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3357         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3358         ssize_t ret, ret2, io_size;
3359         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3360
3361         if (rw) {
3362                 iter = &rw->iter;
3363                 iovec = NULL;
3364         } else {
3365                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3366                 if (ret < 0)
3367                         return ret;
3368         }
3369         io_size = iov_iter_count(iter);
3370         req->result = io_size;
3371
3372         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3373         if (!force_nonblock)
3374                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3375         else
3376                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3377
3378         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3379         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3380                 goto copy_iov;
3381
3382         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3383         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3384             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3385                 goto copy_iov;
3386
3387         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3388         if (unlikely(ret))
3389                 goto out_free;
3390
3391         /*
3392          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3393          * which will be released by another thread in
3394          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3395          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3396          * we return to userspace.
3397          */
3398         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3399                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3400                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3401                                         SB_FREEZE_WRITE);
3402         }
3403         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3404
3405         if (req->file->f_op->write_iter)
3406                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3407         else if (req->file->f_op->write)
3408                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3409         else
3410                 ret2 = -EINVAL;
3411
3412         /*
3413          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3414          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3415          */
3416         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3417                 ret2 = -EAGAIN;
3418         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3419         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3420                 goto done;
3421         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3422                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3423         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3424                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3425                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3426                         goto copy_iov;
3427 done:
3428                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3429         } else {
3430 copy_iov:
3431                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3432                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3433                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3434                 return ret ?: -EAGAIN;
3435         }
3436 out_free:
3437         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3438         if (iovec)
3439                 kfree(iovec);
3440         return ret;
3441 }
3442
3443 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3444                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3445 {
3446         struct io_rename *ren = &req->rename;
3447         const char __user *oldf, *newf;
3448
3449         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3450                 return -EBADF;
3451
3452         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3453         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3454         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3455         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3456         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3457
3458         ren->oldpath = getname(oldf);
3459         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3460                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3461
3462         ren->newpath = getname(newf);
3463         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3464                 putname(ren->oldpath);
3465                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3466         }
3467
3468         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3473 {
3474         struct io_rename *ren = &req->rename;
3475         int ret;
3476
3477         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3478                 return -EAGAIN;
3479
3480         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3481                                 ren->newpath, ren->flags);
3482
3483         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3484         if (ret < 0)
3485                 req_set_fail_links(req);
3486         io_req_complete(req, ret);
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3491                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3492 {
3493         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3494         const char __user *fname;
3495
3496         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3497                 return -EBADF;
3498
3499         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3500
3501         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3502         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3503                 return -EINVAL;
3504
3505         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3506         un->filename = getname(fname);
3507         if (IS_ERR(un->filename))
3508                 return PTR_ERR(un->filename);
3509
3510         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3515 {
3516         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3517         int ret;
3518
3519         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3520                 return -EAGAIN;
3521
3522         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3523                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3524         else
3525                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3526
3527         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3528         if (ret < 0)
3529                 req_set_fail_links(req);
3530         io_req_complete(req, ret);
3531         return 0;
3532 }
3533
3534 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3535                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3536 {
3537 #if defined(CONFIG_NET)
3538         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3539                 return -EINVAL;
3540         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3541             sqe->buf_index)
3542                 return -EINVAL;
3543
3544         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3545         return 0;
3546 #else
3547         return -EOPNOTSUPP;
3548 #endif
3549 }
3550
3551 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3552 {
3553 #if defined(CONFIG_NET)
3554         struct socket *sock;
3555         int ret;
3556
3557         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3558                 return -EAGAIN;
3559
3560         sock = sock_from_file(req->file);
3561         if (unlikely(!sock))
3562                 return -ENOTSOCK;
3563
3564         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3565         if (ret < 0)
3566                 req_set_fail_links(req);
3567         io_req_complete(req, ret);
3568         return 0;
3569 #else
3570         return -EOPNOTSUPP;
3571 #endif
3572 }
3573
3574 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3575                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3576 {
3577         struct io_splice* sp = &req->splice;
3578         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3579
3580         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3581                 return -EINVAL;
3582
3583         sp->file_in = NULL;
3584         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3585         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3586
3587         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3588                 return -EINVAL;
3589
3590         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3591                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3592         if (!sp->file_in)
3593                 return -EBADF;
3594         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3595
3596         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3597                 /*
3598                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3599                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3600                  */
3601                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3602         }
3603
3604         return 0;
3605 }
3606
3607 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3608                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3609 {
3610         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3611                 return -EINVAL;
3612         return __io_splice_prep(req, sqe);
3613 }
3614
3615 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3616 {
3617         struct io_splice *sp = &req->splice;
3618         struct file *in = sp->file_in;
3619         struct file *out = sp->file_out;
3620         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3621         long ret = 0;
3622
3623         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3624                 return -EAGAIN;
3625         if (sp->len)
3626                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3627
3628         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3629         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3630
3631         if (ret != sp->len)
3632                 req_set_fail_links(req);
3633         io_req_complete(req, ret);
3634         return 0;
3635 }
3636
3637 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3638 {
3639         struct io_splice* sp = &req->splice;
3640
3641         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3642         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3643         return __io_splice_prep(req, sqe);
3644 }
3645
3646 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3647 {
3648         struct io_splice *sp = &req->splice;
3649         struct file *in = sp->file_in;
3650         struct file *out = sp->file_out;
3651         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3652         loff_t *poff_in, *poff_out;
3653         long ret = 0;
3654
3655         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3656                 return -EAGAIN;
3657
3658         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3659         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3660
3661         if (sp->len)
3662                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3663
3664         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3665         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3666
3667         if (ret != sp->len)
3668                 req_set_fail_links(req);
3669         io_req_complete(req, ret);
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3675  */
3676 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3677 {
3678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3679
3680         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3681                 return -EINVAL;
3682
3683         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3688 {
3689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3690
3691         if (!req->file)
3692                 return -EBADF;
3693
3694         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3695                 return -EINVAL;
3696         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3700         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3704         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3709 {
3710         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3711         int ret;
3712
3713         /* fsync always requires a blocking context */
3714         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3715                 return -EAGAIN;
3716
3717         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3718                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3719                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3720         if (ret < 0)
3721                 req_set_fail_links(req);
3722         io_req_complete(req, ret);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3727                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3730                 return -EINVAL;
3731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3732                 return -EINVAL;
3733
3734         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3735         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3736         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3741 {
3742         int ret;
3743
3744         /* fallocate always requiring blocking context */
3745         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3746                 return -EAGAIN;
3747         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3748                                 req->sync.len);
3749         if (ret < 0)
3750                 req_set_fail_links(req);
3751         io_req_complete(req, ret);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         const char __user *fname;
3758         int ret;
3759
3760         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3761                 return -EINVAL;
3762         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         /* open.how should be already initialised */
3766         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3767                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3768
3769         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3770         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3771         req->open.filename = getname(fname);
3772         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3773                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3774                 req->open.filename = NULL;
3775                 return ret;
3776         }
3777         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3778         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         u64 flags, mode;
3785
3786         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3787                 return -EINVAL;
3788         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3789         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3790         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3791         return __io_openat_prep(req, sqe);
3792 }
3793
3794 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3795 {
3796         struct open_how __user *how;
3797         size_t len;
3798         int ret;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3801                 return -EINVAL;
3802         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3803         len = READ_ONCE(sqe->len);
3804         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3808                                         len);
3809         if (ret)
3810                 return ret;
3811
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3816 {
3817         struct open_flags op;
3818         struct file *file;
3819         bool nonblock_set;
3820         bool resolve_nonblock;
3821         int ret;
3822
3823         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3824         if (ret)
3825                 goto err;
3826         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3827         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3828         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3829                 /*
3830                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3831                  * it'll always -EAGAIN
3832                  */
3833                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3834                         return -EAGAIN;
3835                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3836                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3837         }
3838
3839         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3840         if (ret < 0)
3841                 goto err;
3842
3843         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3844         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3845         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3846             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3847                 /*
3848                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3849                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3850                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3851                  */
3852                 put_unused_fd(ret);
3853                 return -EAGAIN;
3854         }
3855
3856         if (IS_ERR(file)) {
3857                 put_unused_fd(ret);
3858                 ret = PTR_ERR(file);
3859         } else {
3860                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3861                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3862                 fsnotify_open(file);
3863                 fd_install(ret, file);
3864         }
3865 err:
3866         putname(req->open.filename);
3867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3868         if (ret < 0)
3869                 req_set_fail_links(req);
3870         io_req_complete(req, ret);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3875 {
3876         return io_openat2(req, issue_flags);
3877 }
3878
3879 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3880                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3881 {
3882         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3883         u64 tmp;
3884
3885         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3889         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         memset(p, 0, sizeof(*p));
3893         p->nbufs = tmp;
3894         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3899                                int bgid, unsigned nbufs)
3900 {
3901         unsigned i = 0;
3902
3903         /* shouldn't happen */
3904         if (!nbufs)
3905                 return 0;
3906
3907         /* the head kbuf is the list itself */
3908         while (!list_empty(&buf->list)) {
3909                 struct io_buffer *nxt;
3910
3911                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3912                 list_del(&nxt->list);
3913                 kfree(nxt);
3914                 if (++i == nbufs)
3915                         return i;
3916         }
3917         i++;
3918         kfree(buf);
3919         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3920
3921         return i;
3922 }
3923
3924 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3925 {
3926         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3928         struct io_buffer *head;
3929         int ret = 0;
3930         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3931
3932         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3933
3934         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3935
3936         ret = -ENOENT;
3937         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3938         if (head)
3939                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3940         if (ret < 0)
3941                 req_set_fail_links(req);
3942
3943         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3944         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3945                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3946                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3947         } else {
3948                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3949                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3950         }
3951         return 0;
3952 }
3953
3954 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3955                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3956 {
3957         unsigned long size;
3958         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3959         u64 tmp;
3960
3961         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3962                 return -EINVAL;
3963
3964         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3965         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3966                 return -E2BIG;
3967         p->nbufs = tmp;
3968         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3969         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3970
3971         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3972         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3973                 return -EFAULT;
3974
3975         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3976         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3977         if (tmp > USHRT_MAX)
3978                 return -E2BIG;
3979         p->bid = tmp;
3980         return 0;
3981 }
3982
3983 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3984 {
3985         struct io_buffer *buf;
3986         u64 addr = pbuf->addr;
3987         int i, bid = pbuf->bid;
3988
3989         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3990                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3991                 if (!buf)
3992                         break;
3993
3994                 buf->addr = addr;
3995                 buf->len = pbuf->len;
3996                 buf->bid = bid;
3997                 addr += pbuf->len;
3998                 bid++;
3999                 if (!*head) {
4000                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4001                         *head = buf;
4002                 } else {
4003                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4004                 }
4005         }
4006
4007         return i ? i : -ENOMEM;
4008 }
4009
4010 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4011 {
4012         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4013         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4014         struct io_buffer *head, *list;
4015         int ret = 0;
4016         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4017
4018         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4019
4020         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4021
4022         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4023
4024         ret = io_add_buffers(p, &head);
4025         if (ret >= 0 && !list) {
4026                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4027                 if (ret < 0)
4028                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4029         }
4030         if (ret < 0)
4031                 req_set_fail_links(req);
4032
4033         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4034         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4035                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4036                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4037         } else {
4038                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4039                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4040         }
4041         return 0;
4042 }
4043
4044 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4045                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4046 {
4047 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4048         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4049                 return -EINVAL;
4050         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4051                 return -EINVAL;
4052
4053         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4054         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4055         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4056
4057         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4058                 struct epoll_event __user *ev;
4059
4060                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4061                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4062                         return -EFAULT;
4063         }
4064
4065         return 0;
4066 #else
4067         return -EOPNOTSUPP;
4068 #endif
4069 }
4070
4071 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4072 {
4073 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4074         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4075         int ret;
4076         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4077
4078         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4079         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4080                 return -EAGAIN;
4081
4082         if (ret < 0)
4083                 req_set_fail_links(req);
4084         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4085         return 0;
4086 #else
4087         return -EOPNOTSUPP;
4088 #endif
4089 }
4090
4091 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4092 {
4093 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4094         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4095                 return -EINVAL;
4096         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4097                 return -EINVAL;
4098
4099         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4100         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4101         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4102         return 0;
4103 #else
4104         return -EOPNOTSUPP;
4105 #endif
4106 }
4107
4108 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4109 {
4110 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4111         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4112         int ret;
4113
4114         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4115                 return -EAGAIN;
4116
4117         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4118         if (ret < 0)
4119                 req_set_fail_links(req);
4120         io_req_complete(req, ret);
4121         return 0;
4122 #else
4123         return -EOPNOTSUPP;
4124 #endif
4125 }
4126
4127 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4128 {
4129         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4130                 return -EINVAL;
4131         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4132                 return -EINVAL;
4133
4134         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4135         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4136         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4137         return 0;
4138 }
4139
4140 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4141 {
4142         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4143         int ret;
4144
4145         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4146                 switch (fa->advice) {
4147                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4148                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4149                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4150                         break;
4151                 default:
4152                         return -EAGAIN;
4153                 }
4154         }
4155
4156         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4157         if (ret < 0)
4158                 req_set_fail_links(req);
4159         io_req_complete(req, ret);
4160         return 0;
4161 }
4162
4163 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4164 {
4165         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4166                 return -EINVAL;
4167         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4168                 return -EINVAL;
4169         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4170                 return -EBADF;
4171
4172         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4173         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4174         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4175         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4176         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4177
4178         return 0;
4179 }
4180
4181 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4182 {
4183         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4184         int ret;
4185
4186         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4187                 /* only need file table for an actual valid fd */
4188                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4189                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4190                 return -EAGAIN;
4191         }
4192
4193         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4194                        ctx->buffer);
4195
4196         if (ret < 0)
4197                 req_set_fail_links(req);
4198         io_req_complete(req, ret);
4199         return 0;
4200 }
4201
4202 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4203 {
4204         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4205                 return -EINVAL;
4206         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4207             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4208                 return -EINVAL;
4209         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4210                 return -EBADF;
4211
4212         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4217 {
4218         struct files_struct *files = current->files;
4219         struct io_close *close = &req->close;
4220         struct fdtable *fdt;
4221         struct file *file;
4222         int ret;
4223
4224         file = NULL;
4225         ret = -EBADF;
4226         spin_lock(&files->file_lock);
4227         fdt = files_fdtable(files);
4228         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4229                 spin_unlock(&files->file_lock);
4230                 goto err;
4231         }
4232         file = fdt->fd[close->fd];
4233         if (!file) {
4234                 spin_unlock(&files->file_lock);
4235                 goto err;
4236         }
4237
4238         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4239                 spin_unlock(&files->file_lock);
4240                 file = NULL;
4241                 goto err;
4242         }
4243
4244         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4245         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4246                 spin_unlock(&files->file_lock);
4247                 return -EAGAIN;
4248         }
4249
4250         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4251         spin_unlock(&files->file_lock);
4252         if (ret < 0) {
4253                 if (ret == -ENOENT)
4254                         ret = -EBADF;
4255                 goto err;
4256         }
4257
4258         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4259         ret = filp_close(file, current->files);
4260 err:
4261         if (ret < 0)
4262                 req_set_fail_links(req);
4263         if (file)
4264                 fput(file);
4265         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4270 {
4271         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4272
4273         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4274                 return -EINVAL;
4275         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4276                 return -EINVAL;
4277
4278         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4279         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4280         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4281         return 0;
4282 }
4283
4284 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4285 {
4286         int ret;
4287
4288         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4289         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4290                 return -EAGAIN;
4291
4292         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4293                                 req->sync.flags);
4294         if (ret < 0)
4295                 req_set_fail_links(req);
4296         io_req_complete(req, ret);
4297         return 0;
4298 }
4299
4300 #if defined(CONFIG_NET)
4301 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4302                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4303 {
4304         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4305
4306         if (async_msg)
4307                 return -EAGAIN;
4308         if (io_alloc_async_data(req)) {
4309                 kfree(kmsg->free_iov);
4310                 return -ENOMEM;
4311         }
4312         async_msg = req->async_data;
4313         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4314         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4315         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4316         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4317         if (!async_msg->free_iov)
4318                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4319
4320         return -EAGAIN;
4321 }
4322
4323 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4324                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4325 {
4326         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4327         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4328         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4329                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4330 }
4331
4332 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4333 {
4334         int ret;
4335
4336         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4337                 return 0;
4338         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4339         if (!ret)
4340                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4341         return ret;
4342 }
4343
4344 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4345 {
4346         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4347
4348         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4349                 return -EINVAL;
4350
4351         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4352         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4353         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4354
4355 #ifdef CONFIG_COMPAT
4356         if (req->ctx->compat)
4357                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4358 #endif
4359         return 0;
4360 }
4361
4362 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4363 {
4364         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4365         struct socket *sock;
4366         unsigned flags;
4367         int min_ret = 0;
4368         int ret;
4369
4370         sock = sock_from_file(req->file);
4371         if (unlikely(!sock))
4372                 return -ENOTSOCK;
4373
4374         kmsg = req->async_data;
4375         if (!kmsg) {
4376                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4377                 if (ret)
4378                         return ret;
4379                 kmsg = &iomsg;
4380         }
4381
4382         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4383         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4384                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4385         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4386                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4387
4388         if (flags & MSG_WAITALL)
4389                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4390
4391         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4392         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4393                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4394         if (ret == -ERESTARTSYS)
4395                 ret = -EINTR;
4396
4397         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4398         if (kmsg->free_iov)
4399                 kfree(kmsg->free_iov);
4400         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4401         if (ret < min_ret)
4402                 req_set_fail_links(req);
4403         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4404         return 0;
4405 }
4406
4407 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4408 {
4409         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4410         struct msghdr msg;
4411         struct iovec iov;
4412         struct socket *sock;
4413         unsigned flags;
4414         int min_ret = 0;
4415         int ret;
4416
4417         sock = sock_from_file(req->file);
4418         if (unlikely(!sock))
4419                 return -ENOTSOCK;
4420
4421         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4422         if (unlikely(ret))
4423                 return ret;
4424
4425         msg.msg_name = NULL;
4426         msg.msg_control = NULL;
4427         msg.msg_controllen = 0;
4428         msg.msg_namelen = 0;
4429
4430         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4431         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4432                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4433         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4434                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4435
4436         if (flags & MSG_WAITALL)
4437                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4438
4439         msg.msg_flags = flags;
4440         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4441         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4442                 return -EAGAIN;
4443         if (ret == -ERESTARTSYS)
4444                 ret = -EINTR;
4445
4446         if (ret < min_ret)
4447                 req_set_fail_links(req);
4448         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4449         return 0;
4450 }
4451
4452 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4453                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4454 {
4455         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4456         struct iovec __user *uiov;
4457         size_t iov_len;
4458         int ret;
4459
4460         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4461                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4462         if (ret)
4463                 return ret;
4464
4465         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4466                 if (iov_len > 1)
4467                         return -EINVAL;
4468                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4469                         return -EFAULT;
4470                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4471                 iomsg->free_iov = NULL;
4472         } else {
4473                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4474                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4475                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4476                                      false);
4477                 if (ret > 0)
4478                         ret = 0;
4479         }
4480
4481         return ret;
4482 }
4483
4484 #ifdef CONFIG_COMPAT
4485 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4486                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4487 {
4488         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4489         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4490         struct compat_iovec __user *uiov;
4491         compat_uptr_t ptr;
4492         compat_size_t len;
4493         int ret;
4494
4495         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4496         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4497                                         &ptr, &len);
4498         if (ret)
4499                 return ret;
4500
4501         uiov = compat_ptr(ptr);
4502         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4503                 compat_ssize_t clen;
4504
4505                 if (len > 1)
4506                         return -EINVAL;
4507                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4508                         return -EFAULT;
4509                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4510                         return -EFAULT;
4511                 if (clen < 0)
4512                         return -EINVAL;
4513                 sr->len = clen;
4514                 iomsg->free_iov = NULL;
4515         } else {
4516                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4517                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4518                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4519                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4520                 if (ret < 0)
4521                         return ret;
4522         }
4523
4524         return 0;
4525 }
4526 #endif
4527
4528 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4529                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4530 {
4531         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4532
4533 #ifdef CONFIG_COMPAT
4534         if (req->ctx->compat)
4535                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4536 #endif
4537
4538         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4539 }
4540
4541 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4542                                                bool needs_lock)
4543 {
4544         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4545         struct io_buffer *kbuf;
4546
4547         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4548         if (IS_ERR(kbuf))
4549                 return kbuf;
4550
4551         sr->kbuf = kbuf;
4552         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4553         return kbuf;
4554 }
4555
4556 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4557 {
4558         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4559 }
4560
4561 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4562 {
4563         int ret;
4564
4565         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4566                 return 0;
4567         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4568         if (!ret)
4569                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4570         return ret;
4571 }
4572
4573 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4574 {
4575         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4576
4577         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4578                 return -EINVAL;
4579
4580         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4581         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4582         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4583         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4584
4585 #ifdef CONFIG_COMPAT
4586         if (req->ctx->compat)
4587                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4588 #endif
4589         return 0;
4590 }
4591
4592 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4593 {
4594         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4595         struct socket *sock;
4596         struct io_buffer *kbuf;
4597         unsigned flags;
4598         int min_ret = 0;
4599         int ret, cflags = 0;
4600         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4601
4602         sock = sock_from_file(req->file);
4603         if (unlikely(!sock))
4604                 return -ENOTSOCK;
4605
4606         kmsg = req->async_data;
4607         if (!kmsg) {
4608                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4609                 if (ret)
4610                         return ret;
4611                 kmsg = &iomsg;
4612         }
4613
4614         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4615                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4616                 if (IS_ERR(kbuf))
4617                         return PTR_ERR(kbuf);
4618                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4619                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4620                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4621                                 1, req->sr_msg.len);
4622         }
4623
4624         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4625         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4626                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4627         else if (force_nonblock)
4628                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4629
4630         if (flags & MSG_WAITALL)
4631                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4632
4633         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4634                                         kmsg->uaddr, flags);
4635         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4636                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4637         if (ret == -ERESTARTSYS)
4638                 ret = -EINTR;
4639
4640         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4641                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4642         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4643         if (kmsg->free_iov)
4644                 kfree(kmsg->free_iov);
4645         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4646         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4647                 req_set_fail_links(req);
4648         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4649         return 0;
4650 }
4651
4652 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4653 {
4654         struct io_buffer *kbuf;
4655         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4656         struct msghdr msg;
4657         void __user *buf = sr->buf;
4658         struct socket *sock;
4659         struct iovec iov;
4660         unsigned flags;
4661         int min_ret = 0;
4662         int ret, cflags = 0;
4663         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4664
4665         sock = sock_from_file(req->file);
4666         if (unlikely(!sock))
4667                 return -ENOTSOCK;
4668
4669         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4670                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4671                 if (IS_ERR(kbuf))
4672                         return PTR_ERR(kbuf);
4673                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4674         }
4675
4676         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4677         if (unlikely(ret))
4678                 goto out_free;
4679
4680         msg.msg_name = NULL;
4681         msg.msg_control = NULL;
4682         msg.msg_controllen = 0;
4683         msg.msg_namelen = 0;
4684         msg.msg_iocb = NULL;
4685         msg.msg_flags = 0;
4686
4687         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4688         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4689                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4690         else if (force_nonblock)
4691                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4692
4693         if (flags & MSG_WAITALL)
4694                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4695
4696         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4697         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4698                 return -EAGAIN;
4699         if (ret == -ERESTARTSYS)
4700                 ret = -EINTR;
4701 out_free:
4702         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4703                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4704         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4705                 req_set_fail_links(req);
4706         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4707         return 0;
4708 }
4709
4710 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4711 {
4712         struct io_accept *accept = &req->accept;
4713
4714         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4715                 return -EINVAL;
4716         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4717                 return -EINVAL;
4718
4719         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4720         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4721         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4722         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4723         return 0;
4724 }
4725
4726 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4727 {
4728         struct io_accept *accept = &req->accept;
4729         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4730         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4731         int ret;
4732
4733         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4734                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4735
4736         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4737                                         accept->addr_len, accept->flags,
4738                                         accept->nofile);
4739         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4740                 return -EAGAIN;
4741         if (ret < 0) {
4742                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4743                         ret = -EINTR;
4744                 req_set_fail_links(req);
4745         }
4746         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4747         return 0;
4748 }
4749
4750 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4751 {
4752         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4753         struct io_connect *conn = &req->connect;
4754
4755         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4756 }
4757
4758 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4759 {
4760         struct io_connect *conn = &req->connect;
4761
4762         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4763                 return -EINVAL;
4764         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4765                 return -EINVAL;
4766
4767         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4768         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4769         return 0;
4770 }
4771
4772 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4773 {
4774         struct io_async_connect __io, *io;
4775         unsigned file_flags;
4776         int ret;
4777         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4778
4779         if (req->async_data) {
4780                 io = req->async_data;
4781         } else {
4782                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4783                                                 req->connect.addr_len,
4784                                                 &__io.address);
4785                 if (ret)
4786                         goto out;
4787                 io = &__io;
4788         }
4789
4790         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4791
4792         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4793                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4794         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4795                 if (req->async_data)
4796                         return -EAGAIN;
4797                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4798                         ret = -ENOMEM;
4799                         goto out;
4800                 }
4801                 io = req->async_data;
4802                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4803                 return -EAGAIN;
4804         }
4805         if (ret == -ERESTARTSYS)
4806                 ret = -EINTR;
4807 out:
4808         if (ret < 0)
4809                 req_set_fail_links(req);
4810         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4811         return 0;
4812 }
4813 #else /* !CONFIG_NET */
4814 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4815 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4816 {                                                                       \
4817         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4818 }
4819
4820 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4821 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4822 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4823 {                                                                       \
4824         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4825 }                                                                       \
4826
4827 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4828 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4829 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4830 {                                                                       \
4831         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4832 }
4833
4834 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4835 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4836 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4837 IO_NETOP_PREP(accept);
4838 IO_NETOP_FN(send);
4839 IO_NETOP_FN(recv);
4840 #endif /* CONFIG_NET */
4841
4842 struct io_poll_table {
4843         struct poll_table_struct pt;
4844         struct io_kiocb *req;
4845         int error;
4846 };
4847
4848 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4849                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4850 {
4851         int ret;
4852
4853         /* for instances that support it check for an event match first: */
4854         if (mask && !(mask & poll->events))
4855                 return 0;
4856
4857         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4858
4859         list_del_init(&poll->wait.entry);
4860
4861         req->result = mask;
4862         req->task_work.func = func;
4863         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4864
4865         /*
4866          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4867          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4868          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4869          * have the needed state needed for it anyway.
4870          */
4871         ret = io_req_task_work_add(req);
4872         if (unlikely(ret)) {
4873                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4874                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4875         }
4876         return 1;
4877 }
4878
4879 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4880         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4881 {
4882         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4883
4884         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4885                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4886
4887                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4888         }
4889
4890         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4891         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4892                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4893                 return true;
4894         }
4895
4896         return false;
4897 }
4898
4899 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4900 {
4901         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4902         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4903                 return req->async_data;
4904         return req->apoll->double_poll;
4905 }
4906
4907 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4908 {
4909         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4910                 return &req->poll;
4911         return &req->apoll->poll;
4912 }
4913
4914 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4915 {
4916         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4917
4918         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4919
4920         if (poll && poll->head) {
4921                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4922
4923                 spin_lock(&head->lock);
4924                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4925                 if (poll->wait.private)
4926                         refcount_dec(&req->refs);
4927                 poll->head = NULL;
4928                 spin_unlock(&head->lock);
4929         }
4930 }
4931
4932 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4933 {
4934         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4935
4936         io_poll_remove_double(req);
4937         req->poll.done = true;
4938         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4939         io_commit_cqring(ctx);
4940 }
4941
4942 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4943 {
4944         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4945         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4946         struct io_kiocb *nxt;
4947
4948         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4949                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4950         } else {
4951                 hash_del(&req->hash_node);
4952                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4953                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4954
4955                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4956                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4957                 if (nxt)
4958                         __io_req_task_submit(nxt);
4959         }
4960
4961         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4962 }
4963
4964 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4965                                int sync, void *key)
4966 {
4967         struct io_kiocb *req = wait->private;
4968         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4969         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4970
4971         /* for instances that support it check for an event match first: */
4972         if (mask && !(mask & poll->events))
4973                 return 0;
4974
4975         list_del_init(&wait->entry);
4976
4977         if (poll && poll->head) {
4978                 bool done;
4979
4980                 spin_lock(&poll->head->lock);
4981                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4982                 if (!done)
4983                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4984                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4985                 wait->private = NULL;
4986                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4987                 if (!done) {
4988                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4989                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4990                 }
4991         }
4992         refcount_dec(&req->refs);
4993         return 1;
4994 }
4995
4996 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4997                               wait_queue_func_t wake_func)
4998 {
4999         poll->head = NULL;
5000         poll->done = false;
5001         poll->canceled = false;
5002         poll->events = events;
5003         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5004         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5005 }
5006
5007 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5008                             struct wait_queue_head *head,
5009                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5010 {
5011         struct io_kiocb *req = pt->req;
5012
5013         /*
5014          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5015          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5016          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5017          */
5018         if (unlikely(poll->head)) {
5019                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5020
5021                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5022                 if (*poll_ptr) {
5023                         pt->error = -EINVAL;
5024                         return;
5025                 }
5026                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5027                 if (poll->head == head)
5028                         return;
5029                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5030                 if (!poll) {
5031                         pt->error = -ENOMEM;
5032                         return;
5033                 }
5034                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5035                 refcount_inc(&req->refs);
5036                 poll->wait.private = req;
5037                 *poll_ptr = poll;
5038         }
5039
5040         pt->error = 0;
5041         poll->head = head;
5042
5043         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5044                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5045         else
5046                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5047 }
5048
5049 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5050                                struct poll_table_struct *p)
5051 {
5052         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5053         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5054
5055         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5056 }
5057
5058 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5059 {
5060         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5061         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5062         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5063
5064         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5065
5066         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5067                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5068                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5069                 return;
5070         }
5071
5072         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5073         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5074                 hash_del(&req->hash_node);
5075
5076         io_poll_remove_double(req);
5077         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5078
5079         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5080                 __io_req_task_submit(req);
5081         else
5082                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5083
5084         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5085         kfree(apoll->double_poll);
5086         kfree(apoll);
5087 }
5088
5089 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5090                         void *key)
5091 {
5092         struct io_kiocb *req = wait->private;
5093         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5094
5095         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5096                                         key_to_poll(key));
5097
5098         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5099 }
5100
5101 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5102 {
5103         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5104         struct hlist_head *list;
5105
5106         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5107         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5108 }
5109
5110 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5111                                       struct io_poll_iocb *poll,
5112                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5113                                       wait_queue_func_t wake_func)
5114         __acquires(&ctx->completion_lock)
5115 {
5116         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5117         bool cancel = false;
5118
5119         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5120         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5121         poll->file = req->file;
5122         poll->wait.private = req;
5123
5124         ipt->pt._key = mask;
5125         ipt->req = req;
5126         ipt->error = -EINVAL;
5127
5128         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5129
5130         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5131         if (likely(poll->head)) {
5132                 spin_lock(&poll->head->lock);
5133                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5134                         if (ipt->error)
5135                                 cancel = true;
5136                         ipt->error = 0;
5137                         mask = 0;
5138                 }
5139                 if (mask || ipt->error)
5140                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5141                 else if (cancel)
5142                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5143                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5144                         io_poll_req_insert(req);
5145                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5146         }
5147
5148         return mask;
5149 }
5150
5151 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5152 {
5153         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5154         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5155         struct async_poll *apoll;
5156         struct io_poll_table ipt;
5157         __poll_t mask, ret;
5158         int rw;
5159
5160         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5161                 return false;
5162         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5163                 return false;
5164         if (def->pollin)
5165                 rw = READ;
5166         else if (def->pollout)
5167                 rw = WRITE;
5168         else
5169                 return false;
5170         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5171         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5172                 return false;
5173
5174         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5175         if (unlikely(!apoll))
5176                 return false;
5177         apoll->double_poll = NULL;
5178
5179         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5180         req->apoll = apoll;
5181
5182         mask = 0;
5183         if (def->pollin)
5184                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5185         if (def->pollout)
5186                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5187
5188         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5189         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5190             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5191                 mask &= ~POLLIN;
5192
5193         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5194
5195         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5196
5197         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5198                                         io_async_wake);
5199         if (ret || ipt.error) {
5200                 io_poll_remove_double(req);
5201                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5202                 kfree(apoll->double_poll);
5203                 kfree(apoll);
5204                 return false;
5205         }
5206         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5207         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5208                                         apoll->poll.events);
5209         return true;
5210 }
5211
5212 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5213                                  struct io_poll_iocb *poll)
5214 {
5215         bool do_complete = false;
5216
5217         spin_lock(&poll->head->lock);
5218         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5219         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5220                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5221                 do_complete = true;
5222         }
5223         spin_unlock(&poll->head->lock);
5224         hash_del(&req->hash_node);
5225         return do_complete;
5226 }
5227
5228 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5229 {
5230         bool do_complete;
5231
5232         io_poll_remove_double(req);
5233
5234         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5235                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5236         } else {
5237                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5238
5239                 /* non-poll requests have submit ref still */
5240                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5241                 if (do_complete) {
5242                         io_put_req(req);
5243                         kfree(apoll->double_poll);
5244                         kfree(apoll);
5245                 }
5246         }
5247
5248         if (do_complete) {
5249                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5250                 io_commit_cqring(req->ctx);
5251                 req_set_fail_links(req);
5252                 io_put_req_deferred(req, 1);
5253         }
5254
5255         return do_complete;
5256 }
5257
5258 /*
5259  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5260  */
5261 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5262                                struct files_struct *files)
5263 {
5264         struct hlist_node *tmp;
5265         struct io_kiocb *req;
5266         int posted = 0, i;
5267
5268         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5269         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5270                 struct hlist_head *list;
5271
5272                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5273                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5274                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5275                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5276                 }
5277         }
5278         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5279
5280         if (posted)
5281                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5282
5283         return posted != 0;
5284 }
5285
5286 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5287 {
5288         struct hlist_head *list;
5289         struct io_kiocb *req;
5290
5291         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5292         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5293                 if (sqe_addr != req->user_data)
5294                         continue;
5295                 if (io_poll_remove_one(req))
5296                         return 0;
5297                 return -EALREADY;
5298         }
5299
5300         return -ENOENT;
5301 }
5302
5303 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5304                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5305 {
5306         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5307                 return -EINVAL;
5308         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5309             sqe->poll_events)
5310                 return -EINVAL;
5311
5312         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5313         return 0;
5314 }
5315
5316 /*
5317  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5318  * and remove it if found.
5319  */
5320 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5321 {
5322         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5323         int ret;
5324
5325         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5326         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5327         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5328
5329         if (ret < 0)
5330                 req_set_fail_links(req);
5331         io_req_complete(req, ret);
5332         return 0;
5333 }
5334
5335 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5336                         void *key)
5337 {
5338         struct io_kiocb *req = wait->private;
5339         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5340
5341         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5342 }
5343
5344 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5345                                struct poll_table_struct *p)
5346 {
5347         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5348
5349         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5350 }
5351
5352 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5353 {
5354         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5355         u32 events;
5356
5357         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5358                 return -EINVAL;
5359         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5360                 return -EINVAL;
5361
5362         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5363 #ifdef __BIG_ENDIAN
5364         events = swahw32(events);
5365 #endif
5366         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5367                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5368         return 0;
5369 }
5370
5371 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5372 {
5373         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5374         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5375         struct io_poll_table ipt;
5376         __poll_t mask;
5377
5378         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5379
5380         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5381                                         io_poll_wake);
5382
5383         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5384                 ipt.error = 0;
5385                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5386         }
5387         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5388
5389         if (mask) {
5390                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5391                 io_put_req(req);
5392         }
5393         return ipt.error;
5394 }
5395
5396 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5397 {
5398         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5399                                                 struct io_timeout_data, timer);
5400         struct io_kiocb *req = data->req;
5401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5402         unsigned long flags;
5403
5404         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5405         list_del_init(&req->timeout.list);
5406         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5407                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5408
5409         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5410         io_commit_cqring(ctx);
5411         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5412
5413         io_cqring_ev_posted(ctx);
5414         req_set_fail_links(req);
5415         io_put_req(req);
5416         return HRTIMER_NORESTART;
5417 }
5418
5419 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5420                                            __u64 user_data)
5421 {
5422         struct io_timeout_data *io;
5423         struct io_kiocb *req;
5424         int ret = -ENOENT;
5425
5426         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5427                 if (user_data == req->user_data) {
5428                         ret = 0;
5429                         break;
5430                 }
5431         }
5432
5433         if (ret == -ENOENT)
5434                 return ERR_PTR(ret);
5435
5436         io = req->async_data;
5437         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5438         if (ret == -1)
5439                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5440         list_del_init(&req->timeout.list);
5441         return req;
5442 }
5443
5444 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5445 {
5446         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5447
5448         if (IS_ERR(req))
5449                 return PTR_ERR(req);
5450
5451         req_set_fail_links(req);
5452         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5453         io_put_req_deferred(req, 1);
5454         return 0;
5455 }
5456
5457 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5458                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5459 {
5460         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5461         struct io_timeout_data *data;
5462
5463         if (IS_ERR(req))
5464                 return PTR_ERR(req);
5465
5466         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5467         data = req->async_data;
5468         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5469         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5470         data->timer.function = io_timeout_fn;
5471         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5472         return 0;
5473 }
5474
5475 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5476                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5477 {
5478         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5479
5480         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5481                 return -EINVAL;
5482         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5483                 return -EINVAL;
5484         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5485                 return -EINVAL;
5486
5487         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5488         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5489         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5490                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5491                         return -EINVAL;
5492                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5493                         return -EFAULT;
5494         } else if (tr->flags) {
5495                 /* timeout removal doesn't support flags */
5496                 return -EINVAL;
5497         }
5498
5499         return 0;
5500 }
5501
5502 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5503 {
5504         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5505                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5506 }
5507
5508 /*
5509  * Remove or update an existing timeout command
5510  */
5511 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5512 {
5513         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5514         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5515         int ret;
5516
5517         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5518         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5519                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5520         else
5521                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5522                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5523
5524         io_cqring_fill_event(req, ret);
5525         io_commit_cqring(ctx);
5526         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5527         io_cqring_ev_posted(ctx);
5528         if (ret < 0)
5529                 req_set_fail_links(req);
5530         io_put_req(req);
5531         return 0;
5532 }
5533
5534 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5535                            bool is_timeout_link)
5536 {
5537         struct io_timeout_data *data;
5538         unsigned flags;
5539         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5540
5541         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5542                 return -EINVAL;
5543         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5544                 return -EINVAL;
5545         if (off && is_timeout_link)
5546                 return -EINVAL;
5547         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5548         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5549                 return -EINVAL;
5550
5551         req->timeout.off = off;
5552
5553         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5554                 return -ENOMEM;
5555
5556         data = req->async_data;
5557         data->req = req;
5558
5559         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5560                 return -EFAULT;
5561
5562         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5563         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5564         if (is_timeout_link)
5565                 io_req_track_inflight(req);
5566         return 0;
5567 }
5568
5569 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5570 {
5571         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5572         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5573         struct list_head *entry;
5574         u32 tail, off = req->timeout.off;
5575
5576         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5577
5578         /*
5579          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5580          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5581          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5582          */
5583         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5584                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5585                 goto add;
5586         }
5587
5588         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5589         req->timeout.target_seq = tail + off;
5590
5591         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5592          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5593          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5594          */
5595         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5596
5597         /*
5598          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5599          * the one we need first.
5600          */
5601         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5602                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5603                                                   timeout.list);
5604
5605                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5606                         continue;
5607                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5608                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5609                         break;
5610         }
5611 add:
5612         list_add(&req->timeout.list, entry);
5613         data->timer.function = io_timeout_fn;
5614         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5615         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5616         return 0;
5617 }
5618
5619 struct io_cancel_data {
5620         struct io_ring_ctx *ctx;
5621         u64 user_data;
5622 };
5623
5624 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5625 {
5626         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5627         struct io_cancel_data *cd = data;
5628
5629         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5630 }
5631
5632 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5633                                struct io_ring_ctx *ctx)
5634 {
5635         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5636         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5637         int ret = 0;
5638
5639         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5640                 return -ENOENT;
5641
5642         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5643         switch (cancel_ret) {
5644         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5645                 ret = 0;
5646                 break;
5647         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5648                 ret = -EALREADY;
5649                 break;
5650         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5651                 ret = -ENOENT;
5652                 break;
5653         }
5654
5655         return ret;
5656 }
5657
5658 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5659                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5660                                      int success_ret)
5661 {
5662         unsigned long flags;
5663         int ret;
5664
5665         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5666         if (ret != -ENOENT) {
5667                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5668                 goto done;
5669         }
5670
5671         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5672         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5673         if (ret != -ENOENT)
5674                 goto done;
5675         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5676 done:
5677         if (!ret)
5678                 ret = success_ret;
5679         io_cqring_fill_event(req, ret);
5680         io_commit_cqring(ctx);
5681         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5682         io_cqring_ev_posted(ctx);
5683
5684         if (ret < 0)
5685                 req_set_fail_links(req);
5686         io_put_req(req);
5687 }
5688
5689 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5690                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5691 {
5692         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5693                 return -EINVAL;
5694         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5695                 return -EINVAL;
5696         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5697                 return -EINVAL;
5698
5699         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5700         return 0;
5701 }
5702
5703 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5704 {
5705         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5706         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5707         struct io_tctx_node *node;
5708         int ret;
5709
5710         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5711         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5712         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5713         if (ret != -ENOENT)
5714                 goto done;
5715         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5716         if (ret != -ENOENT)
5717                 goto done;
5718         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5719         if (ret != -ENOENT)
5720                 goto done;
5721         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5722
5723         /* slow path, try all io-wq's */
5724         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5725         ret = -ENOENT;
5726         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5727                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5728
5729                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5730                         continue;
5731                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5732                 if (ret != -ENOENT)
5733                         break;
5734         }
5735         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5736
5737         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5738 done:
5739         io_cqring_fill_event(req, ret);
5740         io_commit_cqring(ctx);
5741         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5742         io_cqring_ev_posted(ctx);
5743
5744         if (ret < 0)
5745                 req_set_fail_links(req);
5746         io_put_req(req);
5747         return 0;
5748 }
5749
5750 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5751                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5752 {
5753         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5754                 return -EINVAL;
5755         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5756                 return -EINVAL;
5757         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5758                 return -EINVAL;
5759
5760         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5761         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5762         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5763                 return -EINVAL;
5764         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5765         return 0;
5766 }
5767
5768 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5769 {
5770         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5771         struct io_uring_rsrc_update up;
5772         int ret;
5773
5774         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5775                 return -EAGAIN;
5776
5777         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5778         up.data = req->rsrc_update.arg;
5779
5780         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5781         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5782         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5783
5784         if (ret < 0)
5785                 req_set_fail_links(req);
5786         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5787         return 0;
5788 }
5789
5790 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5791 {
5792         switch (req->opcode) {
5793         case IORING_OP_NOP:
5794                 return 0;
5795         case IORING_OP_READV:
5796         case IORING_OP_READ_FIXED:
5797         case IORING_OP_READ:
5798                 return io_read_prep(req, sqe);
5799         case IORING_OP_WRITEV:
5800         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5801         case IORING_OP_WRITE:
5802                 return io_write_prep(req, sqe);
5803         case IORING_OP_POLL_ADD:
5804                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5805         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5806                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5807         case IORING_OP_FSYNC:
5808                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5809         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5810                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5811         case IORING_OP_SENDMSG:
5812         case IORING_OP_SEND:
5813                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5814         case IORING_OP_RECVMSG:
5815         case IORING_OP_RECV:
5816                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5817         case IORING_OP_CONNECT:
5818                 return io_connect_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_TIMEOUT:
5820                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5821         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5822                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5823         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5824                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5825         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5826                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5827         case IORING_OP_ACCEPT:
5828                 return io_accept_prep(req, sqe);
5829         case IORING_OP_FALLOCATE:
5830                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5831         case IORING_OP_OPENAT:
5832                 return io_openat_prep(req, sqe);
5833         case IORING_OP_CLOSE:
5834                 return io_close_prep(req, sqe);
5835         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5836                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5837         case IORING_OP_STATX:
5838                 return io_statx_prep(req, sqe);
5839         case IORING_OP_FADVISE:
5840                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5841         case IORING_OP_MADVISE:
5842                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5843         case IORING_OP_OPENAT2:
5844                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5845         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5846                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5847         case IORING_OP_SPLICE:
5848                 return io_splice_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5850                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5851         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5852                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5853         case IORING_OP_TEE:
5854                 return io_tee_prep(req, sqe);
5855         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5856                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5857         case IORING_OP_RENAMEAT:
5858                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5859         case IORING_OP_UNLINKAT:
5860                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5861         }
5862
5863         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5864                         req->opcode);
5865         return-EINVAL;
5866 }
5867
5868 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5869 {
5870         switch (req->opcode) {
5871         case IORING_OP_READV:
5872         case IORING_OP_READ_FIXED:
5873         case IORING_OP_READ:
5874                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5875         case IORING_OP_WRITEV:
5876         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5877         case IORING_OP_WRITE:
5878                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5879         case IORING_OP_SENDMSG:
5880         case IORING_OP_SEND:
5881                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5882         case IORING_OP_RECVMSG:
5883         case IORING_OP_RECV:
5884                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5885         case IORING_OP_CONNECT:
5886                 return io_connect_prep_async(req);
5887         }
5888         return 0;
5889 }
5890
5891 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5892 {
5893         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5894                 return 0;
5895         /* some opcodes init it during the inital prep */
5896         if (req->async_data)
5897                 return 0;
5898         if (__io_alloc_async_data(req))
5899                 return -EAGAIN;
5900         return io_req_prep_async(req);
5901 }
5902
5903 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5904 {
5905         struct io_kiocb *pos;
5906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5907         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5908
5909         io_for_each_link(pos, req)
5910                 nr_reqs++;
5911
5912         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5913         return total_submitted - nr_reqs;
5914 }
5915
5916 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5917 {
5918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5919         struct io_defer_entry *de;
5920         int ret;
5921         u32 seq;
5922
5923         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5924         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5925                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5926                 return 0;
5927
5928         seq = io_get_sequence(req);
5929         /* Still a chance to pass the sequence check */
5930         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5931                 return 0;
5932
5933         ret = io_req_defer_prep(req);
5934         if (ret)
5935                 return ret;
5936         io_prep_async_link(req);
5937         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5938         if (!de)
5939                 return -ENOMEM;
5940
5941         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5942         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5943                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5944                 kfree(de);
5945                 io_queue_async_work(req);
5946                 return -EIOCBQUEUED;
5947         }
5948
5949         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5950         de->req = req;
5951         de->seq = seq;
5952         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5953         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5954         return -EIOCBQUEUED;
5955 }
5956
5957 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5958 {
5959         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5960                 switch (req->opcode) {
5961                 case IORING_OP_READV:
5962                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5963                 case IORING_OP_READ:
5964                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5965                         break;
5966                 case IORING_OP_RECVMSG:
5967                 case IORING_OP_RECV:
5968                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5969                         break;
5970                 }
5971                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5972         }
5973
5974         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5975                 switch (req->opcode) {
5976                 case IORING_OP_READV:
5977                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5978                 case IORING_OP_READ:
5979                 case IORING_OP_WRITEV:
5980                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5981                 case IORING_OP_WRITE: {
5982                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5983                         if (io->free_iovec)
5984                                 kfree(io->free_iovec);
5985                         break;
5986                         }
5987                 case IORING_OP_RECVMSG:
5988                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5989                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5990
5991                         kfree(io->free_iov);
5992                         break;
5993                         }
5994                 case IORING_OP_SPLICE:
5995                 case IORING_OP_TEE:
5996                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5997                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5998                         break;
5999                 case IORING_OP_OPENAT:
6000                 case IORING_OP_OPENAT2:
6001                         if (req->open.filename)
6002                                 putname(req->open.filename);
6003                         break;
6004                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6005                         putname(req->rename.oldpath);
6006                         putname(req->rename.newpath);
6007                         break;
6008                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6009                         putname(req->unlink.filename);
6010                         break;
6011                 }
6012                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6013         }
6014 }
6015
6016 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6017 {
6018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6019         const struct cred *creds = NULL;
6020         int ret;
6021
6022         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6023                 creds = override_creds(req->work.creds);
6024
6025         switch (req->opcode) {
6026         case IORING_OP_NOP:
6027                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6028                 break;
6029         case IORING_OP_READV:
6030         case IORING_OP_READ_FIXED:
6031         case IORING_OP_READ:
6032                 ret = io_read(req, issue_flags);
6033                 break;
6034         case IORING_OP_WRITEV:
6035         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6036         case IORING_OP_WRITE:
6037                 ret = io_write(req, issue_flags);
6038                 break;
6039         case IORING_OP_FSYNC:
6040                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6041                 break;
6042         case IORING_OP_POLL_ADD:
6043                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6044                 break;
6045         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6046                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6047                 break;
6048         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6049                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6050                 break;
6051         case IORING_OP_SENDMSG:
6052                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6053                 break;
6054         case IORING_OP_SEND:
6055                 ret = io_send(req, issue_flags);
6056                 break;
6057         case IORING_OP_RECVMSG:
6058                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6059                 break;
6060         case IORING_OP_RECV:
6061                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6062                 break;
6063         case IORING_OP_TIMEOUT:
6064                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6065                 break;
6066         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6067                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6068                 break;
6069         case IORING_OP_ACCEPT:
6070                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6071                 break;
6072         case IORING_OP_CONNECT:
6073                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6076                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6077                 break;
6078         case IORING_OP_FALLOCATE:
6079                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6080                 break;
6081         case IORING_OP_OPENAT:
6082                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6083                 break;
6084         case IORING_OP_CLOSE:
6085                 ret = io_close(req, issue_flags);
6086                 break;
6087         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6088                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6089                 break;
6090         case IORING_OP_STATX:
6091                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6092                 break;
6093         case IORING_OP_FADVISE:
6094                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6095                 break;
6096         case IORING_OP_MADVISE:
6097                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6098                 break;
6099         case IORING_OP_OPENAT2:
6100                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6101                 break;
6102         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6103                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6104                 break;
6105         case IORING_OP_SPLICE:
6106                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6107                 break;
6108         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6109                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6110                 break;
6111         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6112                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6113                 break;
6114         case IORING_OP_TEE:
6115                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6118                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6119                 break;
6120         case IORING_OP_RENAMEAT:
6121                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6122                 break;
6123         case IORING_OP_UNLINKAT:
6124                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         default:
6127                 ret = -EINVAL;
6128                 break;
6129         }
6130
6131         if (creds)
6132                 revert_creds(creds);
6133
6134         if (ret)
6135                 return ret;
6136
6137         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6138         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6139                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6140
6141                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6142                 if (in_async)
6143                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6144
6145                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6146
6147                 if (in_async)
6148                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6149         }
6150
6151         return 0;
6152 }
6153
6154 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6155 {
6156         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6157         struct io_kiocb *timeout;
6158         int ret = 0;
6159
6160         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6161         if (timeout)
6162                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6163
6164         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6165                 ret = -ECANCELED;
6166
6167         if (!ret) {
6168                 do {
6169                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6170                         /*
6171                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6172                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6173                          * wait for request slots on the block side.
6174                          */
6175                         if (ret != -EAGAIN)
6176                                 break;
6177                         cond_resched();
6178                 } while (1);
6179         }
6180
6181         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6182         if (ret) {
6183                 /* io-wq is going to take one down */
6184                 refcount_inc(&req->refs);
6185                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6186         }
6187 }
6188
6189 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6190                                               int index)
6191 {
6192         struct fixed_rsrc_table *table;
6193
6194         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6195         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6196 }
6197
6198 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6199                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6200 {
6201         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6202         struct file *file;
6203
6204         if (fixed) {
6205                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6206                         return NULL;
6207                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6208                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6209                 io_set_resource_node(req);
6210         } else {
6211                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6212                 file = __io_file_get(state, fd);
6213         }
6214
6215         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6216                 io_req_track_inflight(req);
6217         return file;
6218 }
6219
6220 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6221 {
6222         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6223                                                 struct io_timeout_data, timer);
6224         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6225         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6226         unsigned long flags;
6227
6228         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6229         prev = req->timeout.head;
6230         req->timeout.head = NULL;
6231
6232         /*
6233          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6234          * race with the completion of the linked work.
6235          */
6236         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6237                 io_remove_next_linked(prev);
6238         else
6239                 prev = NULL;
6240         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6241
6242         if (prev) {
6243                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6244                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6245         } else {
6246                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6247                 io_put_req_deferred(req, 1);
6248         }
6249         return HRTIMER_NORESTART;
6250 }
6251
6252 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6253 {
6254         /*
6255          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6256          * before we got a chance to setup the timer
6257          */
6258         if (req->timeout.head) {
6259                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6260
6261                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6262                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6263                                 data->mode);
6264         }
6265 }
6266
6267 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6268 {
6269         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6270
6271         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6272         __io_queue_linked_timeout(req);
6273         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6274
6275         /* drop submission reference */
6276         io_put_req(req);
6277 }
6278
6279 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6280 {
6281         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6282
6283         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6284             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6285                 return NULL;
6286
6287         nxt->timeout.head = req;
6288         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6289         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6290         return nxt;
6291 }
6292
6293 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6294 {
6295         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6296         int ret;
6297
6298         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6299
6300         /*
6301          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6302          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6303          */
6304         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6305                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6306                         /*
6307                          * Queued up for async execution, worker will release
6308                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6309                          */
6310                         io_queue_async_work(req);
6311                 }
6312         } else if (likely(!ret)) {
6313                 /* drop submission reference */
6314                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6315                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6316                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6317
6318                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6319                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6320                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6321                 } else {
6322                         io_put_req(req);
6323                 }
6324         } else {
6325                 req_set_fail_links(req);
6326                 io_put_req(req);
6327                 io_req_complete(req, ret);
6328         }
6329         if (linked_timeout)
6330                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6331 }
6332
6333 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6334 {
6335         int ret;
6336
6337         ret = io_req_defer(req);
6338         if (ret) {
6339                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6340 fail_req:
6341                         req_set_fail_links(req);
6342                         io_put_req(req);
6343                         io_req_complete(req, ret);
6344                 }
6345         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6346                 ret = io_req_defer_prep(req);
6347                 if (unlikely(ret))
6348                         goto fail_req;
6349                 io_queue_async_work(req);
6350         } else {
6351                 __io_queue_sqe(req);
6352         }
6353 }
6354
6355 /*
6356  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6357  *
6358  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6359  */
6360 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6361                                         struct io_kiocb *req,
6362                                         unsigned int sqe_flags)
6363 {
6364         if (!ctx->restricted)
6365                 return true;
6366
6367         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6368                 return false;
6369
6370         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6371             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6372                 return false;
6373
6374         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6375                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6376                 return false;
6377
6378         return true;
6379 }
6380
6381 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6382                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6383 {
6384         struct io_submit_state *state;
6385         unsigned int sqe_flags;
6386         int personality, ret = 0;
6387
6388         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6389         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6390         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6391         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6392         req->async_data = NULL;
6393         req->file = NULL;
6394         req->ctx = ctx;
6395         req->link = NULL;
6396         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6397         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6398         refcount_set(&req->refs, 2);
6399         req->task = current;
6400         req->result = 0;
6401         req->work.list.next = NULL;
6402         req->work.creds = NULL;
6403         req->work.flags = 0;
6404
6405         /* enforce forwards compatibility on users */
6406         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6407                 req->flags = 0;
6408                 return -EINVAL;
6409         }
6410
6411         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6412                 return -EINVAL;
6413
6414         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6415                 return -EACCES;
6416
6417         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6418             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6419                 return -EOPNOTSUPP;
6420
6421         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6422         if (personality) {
6423                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6424                 if (!req->work.creds)
6425                         return -EINVAL;
6426                 get_cred(req->work.creds);
6427         }
6428         state = &ctx->submit_state;
6429
6430         /*
6431          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6432          * is potentially a read/write to block based storage.
6433          */
6434         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6435             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6436                 blk_start_plug(&state->plug);
6437                 state->plug_started = true;
6438         }
6439
6440         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6441                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6442
6443                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6444                 if (unlikely(!req->file))
6445                         ret = -EBADF;
6446         }
6447
6448         state->ios_left--;
6449         return ret;
6450 }
6451
6452 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6453                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6454 {
6455         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6456         int ret;
6457
6458         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6459         if (unlikely(ret)) {
6460 fail_req:
6461                 if (link->head) {
6462                         /* fail even hard links since we don't submit */
6463                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6464                         io_put_req(link->head);
6465                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6466                         link->head = NULL;
6467                 }
6468                 io_put_req(req);
6469                 io_req_complete(req, ret);
6470                 return ret;
6471         }
6472         ret = io_req_prep(req, sqe);
6473         if (unlikely(ret))
6474                 goto fail_req;
6475
6476         /* don't need @sqe from now on */
6477         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6478                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6479
6480         /*
6481          * If we already have a head request, queue this one for async
6482          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6483          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6484          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6485          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6486          */
6487         if (link->head) {
6488                 struct io_kiocb *head = link->head;
6489
6490                 /*
6491                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6492                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6493                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6494                  * next after the link request. The last one is done via
6495                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6496                  */
6497                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6498                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6499                         ctx->drain_next = 1;
6500                 }
6501                 ret = io_req_defer_prep(req);
6502                 if (unlikely(ret))
6503                         goto fail_req;
6504                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6505                 link->last->link = req;
6506                 link->last = req;
6507
6508                 /* last request of a link, enqueue the link */
6509                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6510                         io_queue_sqe(head);
6511                         link->head = NULL;
6512                 }
6513         } else {
6514                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6515                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6516                         ctx->drain_next = 0;
6517                 }
6518                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6519                         link->head = req;
6520                         link->last = req;
6521                 } else {
6522                         io_queue_sqe(req);
6523                 }
6524         }
6525
6526         return 0;
6527 }
6528
6529 /*
6530  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6531  */
6532 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6533                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6534 {
6535         if (state->link.head)
6536                 io_queue_sqe(state->link.head);
6537         if (state->comp.nr)
6538                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6539         if (state->plug_started)
6540                 blk_finish_plug(&state->plug);
6541         io_state_file_put(state);
6542 }
6543
6544 /*
6545  * Start submission side cache.
6546  */
6547 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6548                                   unsigned int max_ios)
6549 {
6550         state->plug_started = false;
6551         state->ios_left = max_ios;
6552         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6553         state->link.head = NULL;
6554 }
6555
6556 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6557 {
6558         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6559
6560         /*
6561          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6562          * since once we write the new head, the application could
6563          * write new data to them.
6564          */
6565         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6566 }
6567
6568 /*
6569  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6570  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6571  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6572  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6573  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6574  * prevent a re-load down the line.
6575  */
6576 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6577 {
6578         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6579         unsigned head;
6580
6581         /*
6582          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6583          *
6584          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6585          *    head updates.
6586          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6587          *    though the application is the one updating it.
6588          */
6589         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6590         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6591                 return &ctx->sq_sqes[head];
6592
6593         /* drop invalid entries */
6594         ctx->cached_sq_dropped++;
6595         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6596         return NULL;
6597 }
6598
6599 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6600 {
6601         int submitted = 0;
6602
6603         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6604         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6605                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6606                         return -EBUSY;
6607         }
6608
6609         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6610         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6611
6612         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6613                 return -EAGAIN;
6614
6615         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6616         refcount_add(nr, &current->usage);
6617         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6618
6619         while (submitted < nr) {
6620                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6621                 struct io_kiocb *req;
6622
6623                 req = io_alloc_req(ctx);
6624                 if (unlikely(!req)) {
6625                         if (!submitted)
6626                                 submitted = -EAGAIN;
6627                         break;
6628                 }
6629                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6630                 if (unlikely(!sqe)) {
6631                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6632                         break;
6633                 }
6634                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6635                 submitted++;
6636                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6637                         break;
6638         }
6639
6640         if (unlikely(submitted != nr)) {
6641                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6642                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6643                 int unused = nr - ref_used;
6644
6645                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6646                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6647                 put_task_struct_many(current, unused);
6648         }
6649
6650         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6651          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6652         io_commit_sqring(ctx);
6653
6654         return submitted;
6655 }
6656
6657 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6658 {
6659         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6660         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6661         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6662         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6663 }
6664
6665 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6666 {
6667         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6668         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6669         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6670 }
6671
6672 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6673 {
6674         unsigned int to_submit;
6675         int ret = 0;
6676
6677         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6678         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6679         if (cap_entries && to_submit > 8)
6680                 to_submit = 8;
6681
6682         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6683                 unsigned nr_events = 0;
6684
6685                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6686                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6687                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6688
6689                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6690                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6691                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6692                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6693         }
6694
6695         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6696                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6697
6698         return ret;
6699 }
6700
6701 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6702 {
6703         struct io_ring_ctx *ctx;
6704         unsigned sq_thread_idle = 0;
6705
6706         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6707                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6708                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6709         }
6710
6711         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6712 }
6713
6714 static int io_sq_thread(void *data)
6715 {
6716         struct io_sq_data *sqd = data;
6717         struct io_ring_ctx *ctx;
6718         unsigned long timeout = 0;
6719         char buf[TASK_COMM_LEN];
6720         DEFINE_WAIT(wait);
6721
6722         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6723         set_task_comm(current, buf);
6724         current->pf_io_worker = NULL;
6725
6726         if (sqd->sq_cpu != -1)
6727                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6728         else
6729                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6730         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6731
6732         mutex_lock(&sqd->lock);
6733         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6734                 int ret;
6735                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6736
6737                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6738                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6739                         cond_resched();
6740                         mutex_lock(&sqd->lock);
6741                         io_run_task_work();
6742                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6743                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6744                         continue;
6745                 }
6746                 if (signal_pending(current)) {
6747                         struct ksignal ksig;
6748
6749                         if (!get_signal(&ksig))
6750                                 continue;
6751                         break;
6752                 }
6753                 sqt_spin = false;
6754                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6755                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6756                         const struct cred *creds = NULL;
6757
6758                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6759                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6760                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6761                         if (creds)
6762                                 revert_creds(creds);
6763                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6764                                 sqt_spin = true;
6765                 }
6766
6767                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6768                         io_run_task_work();
6769                         cond_resched();
6770                         if (sqt_spin)
6771                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6772                         continue;
6773                 }
6774
6775                 needs_sched = true;
6776                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6777                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6778                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6779                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6780                                 needs_sched = false;
6781                                 break;
6782                         }
6783                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6784                                 needs_sched = false;
6785                                 break;
6786                         }
6787                 }
6788
6789                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6790                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6791                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6792
6793                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6794                         schedule();
6795                         mutex_lock(&sqd->lock);
6796                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6797                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6798                 }
6799
6800                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6801                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6802                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6803         }
6804
6805         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6806                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6807         sqd->thread = NULL;
6808         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6809                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6810         mutex_unlock(&sqd->lock);
6811
6812         io_run_task_work();
6813         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6814         complete(&sqd->exited);
6815         do_exit(0);
6816 }
6817
6818 struct io_wait_queue {
6819         struct wait_queue_entry wq;
6820         struct io_ring_ctx *ctx;
6821         unsigned to_wait;
6822         unsigned nr_timeouts;
6823 };
6824
6825 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6826 {
6827         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6828
6829         /*
6830          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6831          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6832          * regardless of event count.
6833          */
6834         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6835                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6836 }
6837
6838 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6839                             int wake_flags, void *key)
6840 {
6841         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6842                                                         wq);
6843
6844         /*
6845          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6846          * the task, and the next invocation will do it.
6847          */
6848         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6849                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6850         return -1;
6851 }
6852
6853 static int io_run_task_work_sig(void)
6854 {
6855         if (io_run_task_work())
6856                 return 1;
6857         if (!signal_pending(current))
6858                 return 0;
6859         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6860                 return -ERESTARTSYS;
6861         return -EINTR;
6862 }
6863
6864 /* when returns >0, the caller should retry */
6865 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6866                                           struct io_wait_queue *iowq,
6867                                           signed long *timeout)
6868 {
6869         int ret;
6870
6871         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6872         ret = io_run_task_work_sig();
6873         if (ret || io_should_wake(iowq))
6874                 return ret;
6875         /* let the caller flush overflows, retry */
6876         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6877                 return 1;
6878
6879         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6880         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6881 }
6882
6883 /*
6884  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6885  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6886  */
6887 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6888                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6889                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6890 {
6891         struct io_wait_queue iowq = {
6892                 .wq = {
6893                         .private        = current,
6894                         .func           = io_wake_function,
6895                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6896                 },
6897                 .ctx            = ctx,
6898                 .to_wait        = min_events,
6899         };
6900         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6901         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6902         int ret;
6903
6904         do {
6905                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6906                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6907                         return 0;
6908                 if (!io_run_task_work())
6909                         break;
6910         } while (1);
6911
6912         if (sig) {
6913 #ifdef CONFIG_COMPAT
6914                 if (in_compat_syscall())
6915                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6916                                                       sigsz);
6917                 else
6918 #endif
6919                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6920
6921                 if (ret)
6922                         return ret;
6923         }
6924
6925         if (uts) {
6926                 struct timespec64 ts;
6927
6928                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6929                         return -EFAULT;
6930                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6931         }
6932
6933         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6934         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6935         do {
6936                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6937                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6938                         ret = -EBUSY;
6939                         break;
6940                 }
6941                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6942                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6943                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6944                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6945                 cond_resched();
6946         } while (ret > 0);
6947
6948         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6949
6950         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6951 }
6952
6953 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6954 {
6955 #if defined(CONFIG_UNIX)
6956         if (ctx->ring_sock) {
6957                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6958                 struct sk_buff *skb;
6959
6960                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6961                         kfree_skb(skb);
6962         }
6963 #else
6964         int i;
6965
6966         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6967                 struct file *file;
6968
6969                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6970                 if (file)
6971                         fput(file);
6972         }
6973 #endif
6974 }
6975
6976 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6977 {
6978         struct fixed_rsrc_data *data;
6979
6980         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6981         complete(&data->done);
6982 }
6983
6984 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6985 {
6986         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6987 }
6988
6989 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6990 {
6991         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6992 }
6993
6994 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6995                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6996                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6997 {
6998         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6999         rsrc_data->node = ref_node;
7000         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7001         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7002         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7003 }
7004
7005 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7006 {
7007         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7008
7009         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7010         ref_node = data->node;
7011         data->node = NULL;
7012         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7013         if (ref_node)
7014                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7015 }
7016
7017 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7018                                struct io_ring_ctx *ctx,
7019                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7020                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7021 {
7022         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7023         int ret;
7024
7025         if (data->quiesce)
7026                 return -ENXIO;
7027
7028         data->quiesce = true;
7029         do {
7030                 ret = -ENOMEM;
7031                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7032                 if (!backup_node)
7033                         break;
7034                 backup_node->rsrc_data = data;
7035                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7036
7037                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7038                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7039                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7040
7041                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7042                 if (!ret)
7043                         break;
7044
7045                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7046                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7047                 backup_node = NULL;
7048                 reinit_completion(&data->done);
7049                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7050                 ret = io_run_task_work_sig();
7051                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7052         } while (ret >= 0);
7053         data->quiesce = false;
7054
7055         if (backup_node)
7056                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7057         return ret;
7058 }
7059
7060 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7061 {
7062         struct fixed_rsrc_data *data;
7063
7064         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7065         if (!data)
7066                 return NULL;
7067
7068         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7069                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7070                 kfree(data);
7071                 return NULL;
7072         }
7073         data->ctx = ctx;
7074         init_completion(&data->done);
7075         return data;
7076 }
7077
7078 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7079 {
7080         percpu_ref_exit(&data->refs);
7081         kfree(data->table);
7082         kfree(data);
7083 }
7084
7085 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7086 {
7087         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7088         unsigned nr_tables, i;
7089         int ret;
7090
7091         /*
7092          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7093          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7094          * run task work.
7095          */
7096         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7097                 return -ENXIO;
7098         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7099         if (ret)
7100                 return ret;
7101
7102         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7103         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7104         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7105                 kfree(data->table[i].files);
7106         free_fixed_rsrc_data(data);
7107         ctx->file_data = NULL;
7108         ctx->nr_user_files = 0;
7109         return 0;
7110 }
7111
7112 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7113         __releases(&sqd->lock)
7114 {
7115         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7116
7117         /*
7118          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7119          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7120          */
7121         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7122         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7123                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7124         mutex_unlock(&sqd->lock);
7125 }
7126
7127 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7128         __acquires(&sqd->lock)
7129 {
7130         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7131
7132         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7133         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7134         mutex_lock(&sqd->lock);
7135         if (sqd->thread)
7136                 wake_up_process(sqd->thread);
7137 }
7138
7139 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7140 {
7141         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7142
7143         mutex_lock(&sqd->lock);
7144         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7145         if (sqd->thread)
7146                 wake_up_process(sqd->thread);
7147         mutex_unlock(&sqd->lock);
7148         wait_for_completion(&sqd->exited);
7149 }
7150
7151 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7152 {
7153         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7154                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7155
7156                 io_sq_thread_stop(sqd);
7157                 kfree(sqd);
7158         }
7159 }
7160
7161 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7162 {
7163         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7164
7165         if (sqd) {
7166                 io_sq_thread_park(sqd);
7167                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7168                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7169                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7170
7171                 io_put_sq_data(sqd);
7172                 ctx->sq_data = NULL;
7173                 if (ctx->sq_creds)
7174                         put_cred(ctx->sq_creds);
7175         }
7176 }
7177
7178 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7179 {
7180         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7181         struct io_sq_data *sqd;
7182         struct fd f;
7183
7184         f = fdget(p->wq_fd);
7185         if (!f.file)
7186                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7187         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7188                 fdput(f);
7189                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7190         }
7191
7192         ctx_attach = f.file->private_data;
7193         sqd = ctx_attach->sq_data;
7194         if (!sqd) {
7195                 fdput(f);
7196                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7197         }
7198         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7199                 fdput(f);
7200                 return ERR_PTR(-EPERM);
7201         }
7202
7203         refcount_inc(&sqd->refs);
7204         fdput(f);
7205         return sqd;
7206 }
7207
7208 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7209                                          bool *attached)
7210 {
7211         struct io_sq_data *sqd;
7212
7213         *attached = false;
7214         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7215                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7216                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7217                         *attached = true;
7218                         return sqd;
7219                 }
7220                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7221                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7222                         return sqd;
7223         }
7224
7225         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7226         if (!sqd)
7227                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7228
7229         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7230         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7231         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7232         mutex_init(&sqd->lock);
7233         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7234         init_completion(&sqd->exited);
7235         return sqd;
7236 }
7237
7238 #if defined(CONFIG_UNIX)
7239 /*
7240  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7241  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7242  * loops in the file referencing.
7243  */
7244 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7245 {
7246         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7247         struct scm_fp_list *fpl;
7248         struct sk_buff *skb;
7249         int i, nr_files;
7250
7251         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7252         if (!fpl)
7253                 return -ENOMEM;
7254
7255         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7256         if (!skb) {
7257                 kfree(fpl);
7258                 return -ENOMEM;
7259         }
7260
7261         skb->sk = sk;
7262
7263         nr_files = 0;
7264         fpl->user = get_uid(current_user());
7265         for (i = 0; i < nr; i++) {
7266                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7267
7268                 if (!file)
7269                         continue;
7270                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7271                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7272                 nr_files++;
7273         }
7274
7275         if (nr_files) {
7276                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7277                 fpl->count = nr_files;
7278                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7279                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7280                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7281                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7282
7283                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7284                         fput(fpl->fp[i]);
7285         } else {
7286                 kfree_skb(skb);
7287                 kfree(fpl);
7288         }
7289
7290         return 0;
7291 }
7292
7293 /*
7294  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7295  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7296  * garbage collection to take care of this problem for us.
7297  */
7298 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7299 {
7300         unsigned left, total;
7301         int ret = 0;
7302
7303         total = 0;
7304         left = ctx->nr_user_files;
7305         while (left) {
7306                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7307
7308                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7309                 if (ret)
7310                         break;
7311                 left -= this_files;
7312                 total += this_files;
7313         }
7314
7315         if (!ret)
7316                 return 0;
7317
7318         while (total < ctx->nr_user_files) {
7319                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7320
7321                 if (file)
7322                         fput(file);
7323                 total++;
7324         }
7325
7326         return ret;
7327 }
7328 #else
7329 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7330 {
7331         return 0;
7332 }
7333 #endif
7334
7335 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7336                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7337 {
7338         int i;
7339
7340         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7341                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7342                 unsigned this_files;
7343
7344                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7345                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7346                                         GFP_KERNEL);
7347                 if (!table->files)
7348                         break;
7349                 nr_files -= this_files;
7350         }
7351
7352         if (i == nr_tables)
7353                 return 0;
7354
7355         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7356                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7357                 kfree(table->files);
7358         }
7359         return 1;
7360 }
7361
7362 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7363 {
7364         struct file *file = prsrc->file;
7365 #if defined(CONFIG_UNIX)
7366         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7367         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7368         struct sk_buff *skb;
7369         int i;
7370
7371         __skb_queue_head_init(&list);
7372
7373         /*
7374          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7375          * remove this entry and rearrange the file array.
7376          */
7377         skb = skb_dequeue(head);
7378         while (skb) {
7379                 struct scm_fp_list *fp;
7380
7381                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7382                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7383                         int left;
7384
7385                         if (fp->fp[i] != file)
7386                                 continue;
7387
7388                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7389                         left = fp->count - 1 - i;
7390                         if (left) {
7391                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7392                                                 left * sizeof(struct file *));
7393                         }
7394                         fp->count--;
7395                         if (!fp->count) {
7396                                 kfree_skb(skb);
7397                                 skb = NULL;
7398                         } else {
7399                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7400                         }
7401                         fput(file);
7402                         file = NULL;
7403                         break;
7404                 }
7405
7406                 if (!file)
7407                         break;
7408
7409                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7410
7411                 skb = skb_dequeue(head);
7412         }
7413
7414         if (skb_peek(&list)) {
7415                 spin_lock_irq(&head->lock);
7416                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7417                         __skb_queue_tail(head, skb);
7418                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7419         }
7420 #else
7421         fput(file);
7422 #endif
7423 }
7424
7425 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7426 {
7427         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7428         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7429         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7430
7431         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7432                 list_del(&prsrc->list);
7433                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7434                 kfree(prsrc);
7435         }
7436
7437         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7438         kfree(ref_node);
7439         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7440 }
7441
7442 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7443 {
7444         struct io_ring_ctx *ctx;
7445         struct llist_node *node;
7446
7447         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7448         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7449
7450         while (node) {
7451                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7452                 struct llist_node *next = node->next;
7453
7454                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7455                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7456                 node = next;
7457         }
7458 }
7459
7460 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7461                                         unsigned i)
7462 {
7463         struct fixed_rsrc_table *table;
7464
7465         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7466         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7467 }
7468
7469 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7470 {
7471         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7472         struct fixed_rsrc_data *data;
7473         struct io_ring_ctx *ctx;
7474         bool first_add = false;
7475         int delay = HZ;
7476
7477         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7478         data = ref_node->rsrc_data;
7479         ctx = data->ctx;
7480
7481         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7482         ref_node->done = true;
7483
7484         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7485                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7486                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7487                 /* recycle ref nodes in order */
7488                 if (!ref_node->done)
7489                         break;
7490                 list_del(&ref_node->node);
7491                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7492         }
7493         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7494
7495         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7496                 delay = 0;
7497
7498         if (!delay)
7499                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7500         else if (first_add)
7501                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7502 }
7503
7504 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7505                         struct io_ring_ctx *ctx)
7506 {
7507         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7508
7509         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7510         if (!ref_node)
7511                 return NULL;
7512
7513         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7514                             0, GFP_KERNEL)) {
7515                 kfree(ref_node);
7516                 return NULL;
7517         }
7518         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7519         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7520         ref_node->done = false;
7521         return ref_node;
7522 }
7523
7524 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7525                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7526 {
7527         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7528         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7529 }
7530
7531 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7532 {
7533         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7534         kfree(ref_node);
7535 }
7536
7537
7538 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7539                                  unsigned nr_args)
7540 {
7541         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7542         unsigned nr_tables, i;
7543         struct file *file;
7544         int fd, ret = -ENOMEM;
7545         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7546         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7547
7548         if (ctx->file_data)
7549                 return -EBUSY;
7550         if (!nr_args)
7551                 return -EINVAL;
7552         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7553                 return -EMFILE;
7554
7555         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7556         if (!file_data)
7557                 return -ENOMEM;
7558         ctx->file_data = file_data;
7559
7560         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7561         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7562                                    GFP_KERNEL);
7563         if (!file_data->table)
7564                 goto out_free;
7565
7566         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7567                 goto out_free;
7568
7569         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7570                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7571                         ret = -EFAULT;
7572                         goto out_fput;
7573                 }
7574                 /* allow sparse sets */
7575                 if (fd == -1)
7576                         continue;
7577
7578                 file = fget(fd);
7579                 ret = -EBADF;
7580                 if (!file)
7581                         goto out_fput;
7582
7583                 /*
7584                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7585                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7586                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7587                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7588                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7589                  */
7590                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7591                         fput(file);
7592                         goto out_fput;
7593                 }
7594                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7595         }
7596
7597         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7598         if (ret) {
7599                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7600                 return ret;
7601         }
7602
7603         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7604         if (!ref_node) {
7605                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7606                 return -ENOMEM;
7607         }
7608         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7609
7610         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7611         return ret;
7612 out_fput:
7613         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7614                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7615                 if (file)
7616                         fput(file);
7617         }
7618         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7619                 kfree(file_data->table[i].files);
7620         ctx->nr_user_files = 0;
7621 out_free:
7622         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7623         ctx->file_data = NULL;
7624         return ret;
7625 }
7626
7627 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7628                                 int index)
7629 {
7630 #if defined(CONFIG_UNIX)
7631         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7632         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7633         struct sk_buff *skb;
7634
7635         /*
7636          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7637          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7638          * and filling it in.
7639          */
7640         spin_lock_irq(&head->lock);
7641         skb = skb_peek(head);
7642         if (skb) {
7643                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7644
7645                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7646                         __skb_unlink(skb, head);
7647                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7648                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7649                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7650                         fpl->count++;
7651                         spin_lock_irq(&head->lock);
7652                         __skb_queue_head(head, skb);
7653                 } else {
7654                         skb = NULL;
7655                 }
7656         }
7657         spin_unlock_irq(&head->lock);
7658
7659         if (skb) {
7660                 fput(file);
7661                 return 0;
7662         }
7663
7664         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7665 #else
7666         return 0;
7667 #endif
7668 }
7669
7670 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7671 {
7672         struct io_rsrc_put *prsrc;
7673         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7674
7675         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7676         if (!prsrc)
7677                 return -ENOMEM;
7678
7679         prsrc->rsrc = rsrc;
7680         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7681
7682         return 0;
7683 }
7684
7685 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7686                                         struct file *file)
7687 {
7688         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7689 }
7690
7691 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7692                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7693                                  unsigned nr_args)
7694 {
7695         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7696         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7697         struct file *file, **file_slot;
7698         __s32 __user *fds;
7699         int fd, i, err;
7700         __u32 done;
7701         bool needs_switch = false;
7702
7703         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7704                 return -EOVERFLOW;
7705         if (done > ctx->nr_user_files)
7706                 return -EINVAL;
7707
7708         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7709         if (!ref_node)
7710                 return -ENOMEM;
7711         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7712
7713         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7714         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7715                 err = 0;
7716                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7717                         err = -EFAULT;
7718                         break;
7719                 }
7720                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7721                         continue;
7722
7723                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7724                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7725
7726                 if (*file_slot) {
7727                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7728                         if (err)
7729                                 break;
7730                         *file_slot = NULL;
7731                         needs_switch = true;
7732                 }
7733                 if (fd != -1) {
7734                         file = fget(fd);
7735                         if (!file) {
7736                                 err = -EBADF;
7737                                 break;
7738                         }
7739                         /*
7740                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7741                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7742                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7743                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7744                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7745                          * support regular read/write anyway.
7746                          */
7747                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7748                                 fput(file);
7749                                 err = -EBADF;
7750                                 break;
7751                         }
7752                         *file_slot = file;
7753                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7754                         if (err) {
7755                                 *file_slot = NULL;
7756                                 fput(file);
7757                                 break;
7758                         }
7759                 }
7760         }
7761
7762         if (needs_switch) {
7763                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7764                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7765         } else
7766                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7767
7768         return done ? done : err;
7769 }
7770
7771 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7772                                unsigned nr_args)
7773 {
7774         struct io_uring_rsrc_update up;
7775
7776         if (!ctx->file_data)
7777                 return -ENXIO;
7778         if (!nr_args)
7779                 return -EINVAL;
7780         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7781                 return -EFAULT;
7782         if (up.resv)
7783                 return -EINVAL;
7784
7785         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7786 }
7787
7788 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7789 {
7790         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7791
7792         req = io_put_req_find_next(req);
7793         return req ? &req->work : NULL;
7794 }
7795
7796 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7797 {
7798         struct io_wq_hash *hash;
7799         struct io_wq_data data;
7800         unsigned int concurrency;
7801
7802         hash = ctx->hash_map;
7803         if (!hash) {
7804                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7805                 if (!hash)
7806                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7807                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7808                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7809                 ctx->hash_map = hash;
7810         }
7811
7812         data.hash = hash;
7813         data.free_work = io_free_work;
7814         data.do_work = io_wq_submit_work;
7815
7816         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7817         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7818
7819         return io_wq_create(concurrency, &data);
7820 }
7821
7822 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7823                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7824 {
7825         struct io_uring_task *tctx;
7826         int ret;
7827
7828         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7829         if (unlikely(!tctx))
7830                 return -ENOMEM;
7831
7832         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7833         if (unlikely(ret)) {
7834                 kfree(tctx);
7835                 return ret;
7836         }
7837
7838         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7839         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7840                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7841                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7842                 kfree(tctx);
7843                 return ret;
7844         }
7845
7846         xa_init(&tctx->xa);
7847         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7848         tctx->last = NULL;
7849         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7850         task->io_uring = tctx;
7851         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7852         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7853         tctx->task_state = 0;
7854         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7855         return 0;
7856 }
7857
7858 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7859 {
7860         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7861
7862         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7863         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7864
7865         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7866         kfree(tctx);
7867         tsk->io_uring = NULL;
7868 }
7869
7870 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7871                                 struct io_uring_params *p)
7872 {
7873         int ret;
7874
7875         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7876         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7877                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7878                 struct fd f;
7879
7880                 f = fdget(p->wq_fd);
7881                 if (!f.file)
7882                         return -ENXIO;
7883                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7884                         fdput(f);
7885                         return -EINVAL;
7886                 }
7887                 fdput(f);
7888         }
7889         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7890                 struct task_struct *tsk;
7891                 struct io_sq_data *sqd;
7892                 bool attached;
7893
7894                 ret = -EPERM;
7895                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7896                         goto err;
7897
7898                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7899                 if (IS_ERR(sqd)) {
7900                         ret = PTR_ERR(sqd);
7901                         goto err;
7902                 }
7903
7904                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7905                 ctx->sq_data = sqd;
7906                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7907                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7908                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7909
7910                 ret = 0;
7911                 io_sq_thread_park(sqd);
7912                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7913                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7914                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7915                 if (attached && !sqd->thread)
7916                         ret = -ENXIO;
7917                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7918
7919                 if (ret < 0)
7920                         goto err;
7921                 if (attached)
7922                         return 0;
7923
7924                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7925                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7926
7927                         ret = -EINVAL;
7928                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7929                                 goto err_sqpoll;
7930                         if (!cpu_online(cpu))
7931                                 goto err_sqpoll;
7932
7933                         sqd->sq_cpu = cpu;
7934                 } else {
7935                         sqd->sq_cpu = -1;
7936                 }
7937
7938                 sqd->task_pid = current->pid;
7939                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7940                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7941                 if (IS_ERR(tsk)) {
7942                         ret = PTR_ERR(tsk);
7943                         goto err_sqpoll;
7944                 }
7945
7946                 sqd->thread = tsk;
7947                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7948                 wake_up_new_task(tsk);
7949                 if (ret)
7950                         goto err;
7951         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7952                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7953                 ret = -EINVAL;
7954                 goto err;
7955         }
7956
7957         return 0;
7958 err:
7959         io_sq_thread_finish(ctx);
7960         return ret;
7961 err_sqpoll:
7962         complete(&ctx->sq_data->exited);
7963         goto err;
7964 }
7965
7966 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7967                                       unsigned long nr_pages)
7968 {
7969         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7970 }
7971
7972 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7973                                    unsigned long nr_pages)
7974 {
7975         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7976
7977         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7978         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7979
7980         do {
7981                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7982                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7983                 if (new_pages > page_limit)
7984                         return -ENOMEM;
7985         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7986                                         new_pages) != cur_pages);
7987
7988         return 0;
7989 }
7990
7991 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7992 {
7993         if (ctx->user)
7994                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7995
7996         if (ctx->mm_account)
7997                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7998 }
7999
8000 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8001 {
8002         int ret;
8003
8004         if (ctx->user) {
8005                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8006                 if (ret)
8007                         return ret;
8008         }
8009
8010         if (ctx->mm_account)
8011                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8012
8013         return 0;
8014 }
8015
8016 static void io_mem_free(void *ptr)
8017 {
8018         struct page *page;
8019
8020         if (!ptr)
8021                 return;
8022
8023         page = virt_to_head_page(ptr);
8024         if (put_page_testzero(page))
8025                 free_compound_page(page);
8026 }
8027
8028 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8029 {
8030         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8031                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8032
8033         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8034 }
8035
8036 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8037                                 size_t *sq_offset)
8038 {
8039         struct io_rings *rings;
8040         size_t off, sq_array_size;
8041
8042         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8043         if (off == SIZE_MAX)
8044                 return SIZE_MAX;
8045
8046 #ifdef CONFIG_SMP
8047         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8048         if (off == 0)
8049                 return SIZE_MAX;
8050 #endif
8051
8052         if (sq_offset)
8053                 *sq_offset = off;
8054
8055         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8056         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8057                 return SIZE_MAX;
8058
8059         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8060                 return SIZE_MAX;
8061
8062         return off;
8063 }
8064
8065 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8066 {
8067         int i, j;
8068
8069         if (!ctx->user_bufs)
8070                 return -ENXIO;
8071
8072         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8073                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8074
8075                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8076                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8077
8078                 if (imu->acct_pages)
8079                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8080                 kvfree(imu->bvec);
8081                 imu->nr_bvecs = 0;
8082         }
8083
8084         kfree(ctx->user_bufs);
8085         ctx->user_bufs = NULL;
8086         ctx->nr_user_bufs = 0;
8087         return 0;
8088 }
8089
8090 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8091                        void __user *arg, unsigned index)
8092 {
8093         struct iovec __user *src;
8094
8095 #ifdef CONFIG_COMPAT
8096         if (ctx->compat) {
8097                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8098                 struct compat_iovec ciov;
8099
8100                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8101                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8102                         return -EFAULT;
8103
8104                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8105                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8106                 return 0;
8107         }
8108 #endif
8109         src = (struct iovec __user *) arg;
8110         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8111                 return -EFAULT;
8112         return 0;
8113 }
8114
8115 /*
8116  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8117  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8118  * match that one.
8119  *
8120  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8121  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8122  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8123  */
8124 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8125                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8126 {
8127         int i, j;
8128
8129         /* check current page array */
8130         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8131                 if (!PageCompound(pages[i]))
8132                         continue;
8133                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8134                         return true;
8135         }
8136
8137         /* check previously registered pages */
8138         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8139                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8140
8141                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8142                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8143                                 continue;
8144                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8145                                 return true;
8146                 }
8147         }
8148
8149         return false;
8150 }
8151
8152 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8153                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8154                                  struct page **last_hpage)
8155 {
8156         int i, ret;
8157
8158         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8159                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8160                         imu->acct_pages++;
8161                 } else {
8162                         struct page *hpage;
8163
8164                         hpage = compound_head(pages[i]);
8165                         if (hpage == *last_hpage)
8166                                 continue;
8167                         *last_hpage = hpage;
8168                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8169                                 continue;
8170                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8171                 }
8172         }
8173
8174         if (!imu->acct_pages)
8175                 return 0;
8176
8177         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8178         if (ret)
8179                 imu->acct_pages = 0;
8180         return ret;
8181 }
8182
8183 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8184                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8185                                   struct page **last_hpage)
8186 {
8187         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8188         struct page **pages = NULL;
8189         unsigned long off, start, end, ubuf;
8190         size_t size;
8191         int ret, pret, nr_pages, i;
8192
8193         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8194         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8195         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8196         nr_pages = end - start;
8197
8198         ret = -ENOMEM;
8199
8200         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8201         if (!pages)
8202                 goto done;
8203
8204         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8205                               GFP_KERNEL);
8206         if (!vmas)
8207                 goto done;
8208
8209         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8210                                    GFP_KERNEL);
8211         if (!imu->bvec)
8212                 goto done;
8213
8214         ret = 0;
8215         mmap_read_lock(current->mm);
8216         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8217                               pages, vmas);
8218         if (pret == nr_pages) {
8219                 /* don't support file backed memory */
8220                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8221                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8222
8223                         if (vma->vm_file &&
8224                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8225                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8226                                 break;
8227                         }
8228                 }
8229         } else {
8230                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8231         }
8232         mmap_read_unlock(current->mm);
8233         if (ret) {
8234                 /*
8235                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8236                  * release any pages we did get
8237                  */
8238                 if (pret > 0)
8239                         unpin_user_pages(pages, pret);
8240                 kvfree(imu->bvec);
8241                 goto done;
8242         }
8243
8244         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8245         if (ret) {
8246                 unpin_user_pages(pages, pret);
8247                 kvfree(imu->bvec);
8248                 goto done;
8249         }
8250
8251         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8252         size = iov->iov_len;
8253         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8254                 size_t vec_len;
8255
8256                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8257                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8258                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8259                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8260                 off = 0;
8261                 size -= vec_len;
8262         }
8263         /* store original address for later verification */
8264         imu->ubuf = ubuf;
8265         imu->len = iov->iov_len;
8266         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8267         ret = 0;
8268 done:
8269         kvfree(pages);
8270         kvfree(vmas);
8271         return ret;
8272 }
8273
8274 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8275 {
8276         if (ctx->user_bufs)
8277                 return -EBUSY;
8278         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8279                 return -EINVAL;
8280
8281         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8282                                         GFP_KERNEL);
8283         if (!ctx->user_bufs)
8284                 return -ENOMEM;
8285
8286         return 0;
8287 }
8288
8289 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8290 {
8291         /*
8292          * Don't impose further limits on the size and buffer
8293          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8294          * submitted if they are wrong.
8295          */
8296         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8297                 return -EFAULT;
8298
8299         /* arbitrary limit, but we need something */
8300         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8301                 return -EFAULT;
8302
8303         return 0;
8304 }
8305
8306 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8307                                    unsigned int nr_args)
8308 {
8309         int i, ret;
8310         struct iovec iov;
8311         struct page *last_hpage = NULL;
8312
8313         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8314         if (ret)
8315                 return ret;
8316
8317         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8318                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8319
8320                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8321                 if (ret)
8322                         break;
8323
8324                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8325                 if (ret)
8326                         break;
8327
8328                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8329                 if (ret)
8330                         break;
8331
8332                 ctx->nr_user_bufs++;
8333         }
8334
8335         if (ret)
8336                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8337
8338         return ret;
8339 }
8340
8341 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8342 {
8343         __s32 __user *fds = arg;
8344         int fd;
8345
8346         if (ctx->cq_ev_fd)
8347                 return -EBUSY;
8348
8349         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8350                 return -EFAULT;
8351
8352         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8353         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8354                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8355                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8356                 return ret;
8357         }
8358
8359         return 0;
8360 }
8361
8362 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8363 {
8364         if (ctx->cq_ev_fd) {
8365                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8366                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8367                 return 0;
8368         }
8369
8370         return -ENXIO;
8371 }
8372
8373 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8374 {
8375         struct io_buffer *buf;
8376         unsigned long index;
8377
8378         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8379                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8380 }
8381
8382 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8383 {
8384         struct io_kiocb *req, *nxt;
8385
8386         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8387                 if (tsk && req->task != tsk)
8388                         continue;
8389                 list_del(&req->compl.list);
8390                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8391         }
8392 }
8393
8394 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8395 {
8396         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8397         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8398
8399         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8400
8401         if (submit_state->free_reqs) {
8402                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8403                                      submit_state->reqs);
8404                 submit_state->free_reqs = 0;
8405         }
8406
8407         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8408         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8409         cs->locked_free_nr = 0;
8410         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8411
8412         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8413
8414         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8415 }
8416
8417 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8418 {
8419         /*
8420          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8421          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8422          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8423          */
8424         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8425         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8426         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8427         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8428
8429         io_sq_thread_finish(ctx);
8430         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8431
8432         if (ctx->mm_account) {
8433                 mmdrop(ctx->mm_account);
8434                 ctx->mm_account = NULL;
8435         }
8436
8437         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8438         io_sqe_files_unregister(ctx);
8439         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8440         io_eventfd_unregister(ctx);
8441         io_destroy_buffers(ctx);
8442
8443 #if defined(CONFIG_UNIX)
8444         if (ctx->ring_sock) {
8445                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8446                 sock_release(ctx->ring_sock);
8447         }
8448 #endif
8449
8450         io_mem_free(ctx->rings);
8451         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8452
8453         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8454         free_uid(ctx->user);
8455         io_req_caches_free(ctx);
8456         if (ctx->hash_map)
8457                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8458         kfree(ctx->cancel_hash);
8459         kfree(ctx);
8460 }
8461
8462 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8463 {
8464         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8465         __poll_t mask = 0;
8466
8467         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8468         /*
8469          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8470          * io_commit_cqring
8471          */
8472         smp_rmb();
8473         if (!io_sqring_full(ctx))
8474                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8475
8476         /*
8477          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8478          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8479          *      CPU0                    CPU1
8480          *      ----                    ----
8481          * lock(&ctx->uring_lock);
8482          *                              lock(&ep->mtx);
8483          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8484          * lock(&ep->mtx);
8485          *
8486          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8487          * pushs them to do the flush.
8488          */
8489         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8490                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8491
8492         return mask;
8493 }
8494
8495 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8496 {
8497         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8498
8499         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8500 }
8501
8502 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8503 {
8504         const struct cred *creds;
8505
8506         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8507         if (creds) {
8508                 put_cred(creds);
8509                 return 0;
8510         }
8511
8512         return -EINVAL;
8513 }
8514
8515 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8516 {
8517         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8518 }
8519
8520 struct io_tctx_exit {
8521         struct callback_head            task_work;
8522         struct completion               completion;
8523         struct io_ring_ctx              *ctx;
8524 };
8525
8526 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8527 {
8528         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8529         struct io_tctx_exit *work;
8530
8531         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8532         /*
8533          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8534          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8535          */
8536         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8537                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8538         complete(&work->completion);
8539 }
8540
8541 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8542 {
8543         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8544         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8545         struct io_tctx_exit exit;
8546         struct io_tctx_node *node;
8547         int ret;
8548
8549         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8550         if (ctx->sq_data) {
8551                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8552                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8553                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8554                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8555         }
8556
8557         /*
8558          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8559          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8560          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8561          * as nobody else will be looking for them.
8562          */
8563         do {
8564                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8565
8566                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8567         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8568
8569         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8570         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8571                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8572
8573                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8574                                         ctx_node);
8575                 exit.ctx = ctx;
8576                 init_completion(&exit.completion);
8577                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8578                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8579                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8580                         continue;
8581                 wake_up_process(node->task);
8582
8583                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8584                 wait_for_completion(&exit.completion);
8585                 cond_resched();
8586                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8587         }
8588         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8589
8590         io_ring_ctx_free(ctx);
8591 }
8592
8593 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8594 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8595                              struct files_struct *files)
8596 {
8597         struct io_kiocb *req, *tmp;
8598         int canceled = 0;
8599
8600         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8601         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8602                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8603                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8604                         canceled++;
8605                 }
8606         }
8607         io_commit_cqring(ctx);
8608         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8609
8610         if (canceled != 0)
8611                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8612         return canceled != 0;
8613 }
8614
8615 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8616 {
8617         unsigned long index;
8618         struct creds *creds;
8619
8620         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8621         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8622         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8623         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8624         if (ctx->rings)
8625                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8626         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8627                 io_unregister_personality(ctx, index);
8628         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8629
8630         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8631         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8632
8633         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8634         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8635
8636         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8637         /*
8638          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8639          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8640          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8641          * over using system_wq.
8642          */
8643         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8644 }
8645
8646 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8647 {
8648         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8649
8650         file->private_data = NULL;
8651         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8652         return 0;
8653 }
8654
8655 struct io_task_cancel {
8656         struct task_struct *task;
8657         struct files_struct *files;
8658 };
8659
8660 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8661 {
8662         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8663         struct io_task_cancel *cancel = data;
8664         bool ret;
8665
8666         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8667                 unsigned long flags;
8668                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8669
8670                 /* protect against races with linked timeouts */
8671                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8672                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8673                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8674         } else {
8675                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8676         }
8677         return ret;
8678 }
8679
8680 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8681                                   struct task_struct *task,
8682                                   struct files_struct *files)
8683 {
8684         struct io_defer_entry *de;
8685         LIST_HEAD(list);
8686
8687         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8688         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8689                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8690                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8691                         break;
8692                 }
8693         }
8694         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8695         if (list_empty(&list))
8696                 return false;
8697
8698         while (!list_empty(&list)) {
8699                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8700                 list_del_init(&de->list);
8701                 req_set_fail_links(de->req);
8702                 io_put_req(de->req);
8703                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8704                 kfree(de);
8705         }
8706         return true;
8707 }
8708
8709 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8710 {
8711         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8712
8713         return req->ctx == data;
8714 }
8715
8716 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8717 {
8718         struct io_tctx_node *node;
8719         enum io_wq_cancel cret;
8720         bool ret = false;
8721
8722         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8723         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8724                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8725
8726                 /*
8727                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8728                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8729                  */
8730                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8731                         continue;
8732                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8733                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8734         }
8735         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8736
8737         return ret;
8738 }
8739
8740 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8741                                          struct task_struct *task,
8742                                          struct files_struct *files)
8743 {
8744         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8745         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8746
8747         while (1) {
8748                 enum io_wq_cancel cret;
8749                 bool ret = false;
8750
8751                 if (!task) {
8752                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8753                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8754                         /*
8755                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8756                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8757                          */
8758                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8759                                                &cancel, true);
8760                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8761                 }
8762
8763                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8764                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8765                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8766                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8767                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8768                                 ret = true;
8769                         }
8770                 }
8771
8772                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8773                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8774                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8775                 ret |= io_run_task_work();
8776                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8777                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8778                 if (!ret)
8779                         break;
8780                 cond_resched();
8781         }
8782 }
8783
8784 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8785                                    struct task_struct *task,
8786                                    struct files_struct *files)
8787 {
8788         struct io_kiocb *req;
8789         int cnt = 0;
8790
8791         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8792         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8793                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8794         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8795         return cnt;
8796 }
8797
8798 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8799                                   struct task_struct *task,
8800                                   struct files_struct *files)
8801 {
8802         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8803                 DEFINE_WAIT(wait);
8804                 int inflight;
8805
8806                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8807                 if (!inflight)
8808                         break;
8809
8810                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8811
8812                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8813                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8814                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8815                         schedule();
8816                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8817         }
8818 }
8819
8820 /*
8821  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8822  */
8823 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8824 {
8825         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8826         struct io_tctx_node *node;
8827         int ret;
8828
8829         if (unlikely(!tctx)) {
8830                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8831                 if (unlikely(ret))
8832                         return ret;
8833                 tctx = current->io_uring;
8834         }
8835         if (tctx->last != ctx) {
8836                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8837
8838                 if (!old) {
8839                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8840                         if (!node)
8841                                 return -ENOMEM;
8842                         node->ctx = ctx;
8843                         node->task = current;
8844
8845                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8846                                                 node, GFP_KERNEL));
8847                         if (ret) {
8848                                 kfree(node);
8849                                 return ret;
8850                         }
8851
8852                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8853                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8854                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8855                 }
8856                 tctx->last = ctx;
8857         }
8858         return 0;
8859 }
8860
8861 /*
8862  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8863  */
8864 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8865 {
8866         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8867         struct io_tctx_node *node;
8868
8869         if (!tctx)
8870                 return;
8871         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8872         if (!node)
8873                 return;
8874
8875         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8876         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8877
8878         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8879         list_del(&node->ctx_node);
8880         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8881
8882         if (tctx->last == node->ctx)
8883                 tctx->last = NULL;
8884         kfree(node);
8885 }
8886
8887 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8888 {
8889         struct io_tctx_node *node;
8890         unsigned long index;
8891
8892         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8893                 io_uring_del_task_file(index);
8894         if (tctx->io_wq) {
8895                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8896                 tctx->io_wq = NULL;
8897         }
8898 }
8899
8900 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8901 {
8902         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8903 }
8904
8905 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8906 {
8907         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8908         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8909         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8910
8911         if (sqd->thread)
8912                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8913         complete(&work->completion);
8914 }
8915
8916 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8917 {
8918         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8919         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8920         struct task_struct *task;
8921
8922         io_sq_thread_park(sqd);
8923         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8924         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8925         task = sqd->thread;
8926         if (task) {
8927                 init_completion(&work.completion);
8928                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8929                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8930                 wake_up_process(task);
8931         }
8932         io_sq_thread_unpark(sqd);
8933
8934         if (task)
8935                 wait_for_completion(&work.completion);
8936 }
8937
8938 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8939 {
8940         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8941         struct io_tctx_node *node;
8942         unsigned long index;
8943
8944         /* make sure overflow events are dropped */
8945         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8946         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8947                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8948
8949                 if (ctx->sq_data) {
8950                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8951                         continue;
8952                 }
8953                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8954                 if (!files)
8955                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8956         }
8957         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8958
8959         if (files)
8960                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8961 }
8962
8963 /* should only be called by SQPOLL task */
8964 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8965 {
8966         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8967         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8968         s64 inflight;
8969         DEFINE_WAIT(wait);
8970
8971         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8972
8973         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8974         do {
8975                 /* read completions before cancelations */
8976                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8977                 if (!inflight)
8978                         break;
8979                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8980
8981                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8982                 /*
8983                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8984                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8985                  * prepare_to_wait().
8986                  */
8987                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8988                         schedule();
8989                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8990         } while (1);
8991         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8992 }
8993
8994 /*
8995  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8996  * requests.
8997  */
8998 void __io_uring_task_cancel(void)
8999 {
9000         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9001         DEFINE_WAIT(wait);
9002         s64 inflight;
9003
9004         /* make sure overflow events are dropped */
9005         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9006         do {
9007                 /* read completions before cancelations */
9008                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9009                 if (!inflight)
9010                         break;
9011                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9012
9013                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9014
9015                 /*
9016                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9017                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9018                  * prepare_to_wait().
9019                  */
9020                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9021                         schedule();
9022                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9023         } while (1);
9024
9025         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9026
9027         io_uring_clean_tctx(tctx);
9028         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9029         __io_uring_free(current);
9030 }
9031
9032 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9033                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9034 {
9035         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9036         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9037         struct page *page;
9038         void *ptr;
9039
9040         switch (offset) {
9041         case IORING_OFF_SQ_RING:
9042         case IORING_OFF_CQ_RING:
9043                 ptr = ctx->rings;
9044                 break;
9045         case IORING_OFF_SQES:
9046                 ptr = ctx->sq_sqes;
9047                 break;
9048         default:
9049                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9050         }
9051
9052         page = virt_to_head_page(ptr);
9053         if (sz > page_size(page))
9054                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9055
9056         return ptr;
9057 }
9058
9059 #ifdef CONFIG_MMU
9060
9061 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9062 {
9063         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9064         unsigned long pfn;
9065         void *ptr;
9066
9067         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9068         if (IS_ERR(ptr))
9069                 return PTR_ERR(ptr);
9070
9071         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9072         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9073 }
9074
9075 #else /* !CONFIG_MMU */
9076
9077 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9078 {
9079         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9080 }
9081
9082 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9083 {
9084         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9085 }
9086
9087 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9088         unsigned long addr, unsigned long len,
9089         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9090 {
9091         void *ptr;
9092
9093         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9094         if (IS_ERR(ptr))
9095                 return PTR_ERR(ptr);
9096
9097         return (unsigned long) ptr;
9098 }
9099
9100 #endif /* !CONFIG_MMU */
9101
9102 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9103 {
9104         DEFINE_WAIT(wait);
9105
9106         do {
9107                 if (!io_sqring_full(ctx))
9108                         break;
9109                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9110
9111                 if (!io_sqring_full(ctx))
9112                         break;
9113                 schedule();
9114         } while (!signal_pending(current));
9115
9116         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9117         return 0;
9118 }
9119
9120 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9121                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9122                           const sigset_t __user **sig)
9123 {
9124         struct io_uring_getevents_arg arg;
9125
9126         /*
9127          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9128          * is just a pointer to the sigset_t.
9129          */
9130         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9131                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9132                 *ts = NULL;
9133                 return 0;
9134         }
9135
9136         /*
9137          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9138          * timespec and sigset_t pointers if good.
9139          */
9140         if (*argsz != sizeof(arg))
9141                 return -EINVAL;
9142         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9143                 return -EFAULT;
9144         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9145         *argsz = arg.sigmask_sz;
9146         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9147         return 0;
9148 }
9149
9150 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9151                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9152                 size_t, argsz)
9153 {
9154         struct io_ring_ctx *ctx;
9155         long ret = -EBADF;
9156         int submitted = 0;
9157         struct fd f;
9158
9159         io_run_task_work();
9160
9161         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9162                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9163                 return -EINVAL;
9164
9165         f = fdget(fd);
9166         if (!f.file)
9167                 return -EBADF;
9168
9169         ret = -EOPNOTSUPP;
9170         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9171                 goto out_fput;
9172
9173         ret = -ENXIO;
9174         ctx = f.file->private_data;
9175         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9176                 goto out_fput;
9177
9178         ret = -EBADFD;
9179         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9180                 goto out;
9181
9182         /*
9183          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9184          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9185          * we were asked to.
9186          */
9187         ret = 0;
9188         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9189                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9190
9191                 ret = -EOWNERDEAD;
9192                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9193                         goto out;
9194                 }
9195                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9196                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9197                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9198                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9199                         if (ret)
9200                                 goto out;
9201                 }
9202                 submitted = to_submit;
9203         } else if (to_submit) {
9204                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9205                 if (unlikely(ret))
9206                         goto out;
9207                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9208                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9209                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9210
9211                 if (submitted != to_submit)
9212                         goto out;
9213         }
9214         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9215                 const sigset_t __user *sig;
9216                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9217
9218                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9219                 if (unlikely(ret))
9220                         goto out;
9221
9222                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9223
9224                 /*
9225                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9226                  * space applications don't need to do io completion events
9227                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9228                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9229                  */
9230                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9231                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9232                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9233                 } else {
9234                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9235                 }
9236         }
9237
9238 out:
9239         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9240 out_fput:
9241         fdput(f);
9242         return submitted ? submitted : ret;
9243 }
9244
9245 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9246 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9247                 const struct cred *cred)
9248 {
9249         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9250         struct group_info *gi;
9251         kernel_cap_t cap;
9252         unsigned __capi;
9253         int g;
9254
9255         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9256         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9257         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9258         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9259         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9260         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9261         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9262         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9263         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9264         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9265         gi = cred->group_info;
9266         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9267                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9268                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9269         }
9270         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9271         cap = cred->cap_effective;
9272         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9273                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9274         seq_putc(m, '\n');
9275         return 0;
9276 }
9277
9278 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9279 {
9280         struct io_sq_data *sq = NULL;
9281         bool has_lock;
9282         int i;
9283
9284         /*
9285          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9286          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9287          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9288          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9289          */
9290         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9291
9292         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9293                 sq = ctx->sq_data;
9294                 if (!sq->thread)
9295                         sq = NULL;
9296         }
9297
9298         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9299         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9300         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9301         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9302                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9303
9304                 if (f)
9305                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9306                 else
9307                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9308         }
9309         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9310         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9311                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9312
9313                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9314                                                 (unsigned int) buf->len);
9315         }
9316         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9317                 unsigned long index;
9318                 const struct cred *cred;
9319
9320                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9321                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9322                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9323         }
9324         seq_printf(m, "PollList:\n");
9325         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9326         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9327                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9328                 struct io_kiocb *req;
9329
9330                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9331                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9332                                         req->task->task_works != NULL);
9333         }
9334         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9335         if (has_lock)
9336                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9337 }
9338
9339 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9340 {
9341         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9342
9343         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9344                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9345                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9346         }
9347 }
9348 #endif
9349
9350 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9351         .release        = io_uring_release,
9352         .mmap           = io_uring_mmap,
9353 #ifndef CONFIG_MMU
9354         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9355         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9356 #endif
9357         .poll           = io_uring_poll,
9358         .fasync         = io_uring_fasync,
9359 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9360         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9361 #endif
9362 };
9363
9364 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9365                                   struct io_uring_params *p)
9366 {
9367         struct io_rings *rings;
9368         size_t size, sq_array_offset;
9369
9370         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9371         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9372         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9373
9374         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9375         if (size == SIZE_MAX)
9376                 return -EOVERFLOW;
9377
9378         rings = io_mem_alloc(size);
9379         if (!rings)
9380                 return -ENOMEM;
9381
9382         ctx->rings = rings;
9383         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9384         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9385         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9386         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9387         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9388         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9389         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9390
9391         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9392         if (size == SIZE_MAX) {
9393                 io_mem_free(ctx->rings);
9394                 ctx->rings = NULL;
9395                 return -EOVERFLOW;
9396         }
9397
9398         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9399         if (!ctx->sq_sqes) {
9400                 io_mem_free(ctx->rings);
9401                 ctx->rings = NULL;
9402                 return -ENOMEM;
9403         }
9404
9405         return 0;
9406 }
9407
9408 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9409 {
9410         int ret, fd;
9411
9412         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9413         if (fd < 0)
9414                 return fd;
9415
9416         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9417         if (ret) {
9418                 put_unused_fd(fd);
9419                 return ret;
9420         }
9421         fd_install(fd, file);
9422         return fd;
9423 }
9424
9425 /*
9426  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9427  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9428  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9429  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9430  */
9431 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9432 {
9433         struct file *file;
9434 #if defined(CONFIG_UNIX)
9435         int ret;
9436
9437         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9438                                 &ctx->ring_sock);
9439         if (ret)
9440                 return ERR_PTR(ret);
9441 #endif
9442
9443         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9444                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9445 #if defined(CONFIG_UNIX)
9446         if (IS_ERR(file)) {
9447                 sock_release(ctx->ring_sock);
9448                 ctx->ring_sock = NULL;
9449         } else {
9450                 ctx->ring_sock->file = file;
9451         }
9452 #endif
9453         return file;
9454 }
9455
9456 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9457                            struct io_uring_params __user *params)
9458 {
9459         struct io_ring_ctx *ctx;
9460         struct file *file;
9461         int ret;
9462
9463         if (!entries)
9464                 return -EINVAL;
9465         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9466                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9467                         return -EINVAL;
9468                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9469         }
9470
9471         /*
9472          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9473          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9474          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9475          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9476          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9477          * of CQ ring entries manually.
9478          */
9479         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9480         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9481                 /*
9482                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9483                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9484                  * any cq vs sq ring sizing.
9485                  */
9486                 if (!p->cq_entries)
9487                         return -EINVAL;
9488                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9489                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9490                                 return -EINVAL;
9491                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9492                 }
9493                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9494                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9495                         return -EINVAL;
9496         } else {
9497                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9498         }
9499
9500         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9501         if (!ctx)
9502                 return -ENOMEM;
9503         ctx->compat = in_compat_syscall();
9504         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9505                 ctx->user = get_uid(current_user());
9506
9507         /*
9508          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9509          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9510          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9511          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9512          */
9513         mmgrab(current->mm);
9514         ctx->mm_account = current->mm;
9515
9516         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9517         if (ret)
9518                 goto err;
9519
9520         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9521         if (ret)
9522                 goto err;
9523
9524         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9525         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9526         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9527         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9528         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9529         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9530         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9531         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9532
9533         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9534         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9535         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9536         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9537         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9538         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9539         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9540         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9541
9542         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9543                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9544                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9545                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9546                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9547
9548         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9549                 ret = -EFAULT;
9550                 goto err;
9551         }
9552
9553         file = io_uring_get_file(ctx);
9554         if (IS_ERR(file)) {
9555                 ret = PTR_ERR(file);
9556                 goto err;
9557         }
9558
9559         /*
9560          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9561          * having closed it before we finish setup
9562          */
9563         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9564         if (ret < 0) {
9565                 /* fput will clean it up */
9566                 fput(file);
9567                 return ret;
9568         }
9569
9570         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9571         return ret;
9572 err:
9573         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9574         return ret;
9575 }
9576
9577 /*
9578  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9579  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9580  * params structure passed in.
9581  */
9582 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9583 {
9584         struct io_uring_params p;
9585         int i;
9586
9587         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9588                 return -EFAULT;
9589         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9590                 if (p.resv[i])
9591                         return -EINVAL;
9592         }
9593
9594         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9595                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9596                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9597                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9598                 return -EINVAL;
9599
9600         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9601 }
9602
9603 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9604                 struct io_uring_params __user *, params)
9605 {
9606         return io_uring_setup(entries, params);
9607 }
9608
9609 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9610 {
9611         struct io_uring_probe *p;
9612         size_t size;
9613         int i, ret;
9614
9615         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9616         if (size == SIZE_MAX)
9617                 return -EOVERFLOW;
9618         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9619         if (!p)
9620                 return -ENOMEM;
9621
9622         ret = -EFAULT;
9623         if (copy_from_user(p, arg, size))
9624                 goto out;
9625         ret = -EINVAL;
9626         if (memchr_inv(p, 0, size))
9627                 goto out;
9628
9629         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9630         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9631                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9632
9633         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9634                 p->ops[i].op = i;
9635                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9636                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9637         }
9638         p->ops_len = i;
9639
9640         ret = 0;
9641         if (copy_to_user(arg, p, size))
9642                 ret = -EFAULT;
9643 out:
9644         kfree(p);
9645         return ret;
9646 }
9647
9648 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9649 {
9650         const struct cred *creds;
9651         u32 id;
9652         int ret;
9653
9654         creds = get_current_cred();
9655
9656         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9657                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9658         if (!ret)
9659                 return id;
9660         put_cred(creds);
9661         return ret;
9662 }
9663
9664 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9665                                     unsigned int nr_args)
9666 {
9667         struct io_uring_restriction *res;
9668         size_t size;
9669         int i, ret;
9670
9671         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9672         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9673                 return -EBADFD;
9674
9675         /* We allow only a single restrictions registration */
9676         if (ctx->restrictions.registered)
9677                 return -EBUSY;
9678
9679         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9680                 return -EINVAL;
9681
9682         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9683         if (size == SIZE_MAX)
9684                 return -EOVERFLOW;
9685
9686         res = memdup_user(arg, size);
9687         if (IS_ERR(res))
9688                 return PTR_ERR(res);
9689
9690         ret = 0;
9691
9692         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9693                 switch (res[i].opcode) {
9694                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9695                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9696                                 ret = -EINVAL;
9697                                 goto out;
9698                         }
9699
9700                         __set_bit(res[i].register_op,
9701                                   ctx->restrictions.register_op);
9702                         break;
9703                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9704                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9705                                 ret = -EINVAL;
9706                                 goto out;
9707                         }
9708
9709                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9710                         break;
9711                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9712                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9713                         break;
9714                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9715                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9716                         break;
9717                 default:
9718                         ret = -EINVAL;
9719                         goto out;
9720                 }
9721         }
9722
9723 out:
9724         /* Reset all restrictions if an error happened */
9725         if (ret != 0)
9726                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9727         else
9728                 ctx->restrictions.registered = true;
9729
9730         kfree(res);
9731         return ret;
9732 }
9733
9734 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9735 {
9736         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9737                 return -EBADFD;
9738
9739         if (ctx->restrictions.registered)
9740                 ctx->restricted = 1;
9741
9742         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9743         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9744                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9745         return 0;
9746 }
9747
9748 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9749 {
9750         switch (op) {
9751         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9752         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9753         case IORING_REGISTER_PROBE:
9754         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9755         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9756                 return false;
9757         default:
9758                 return true;
9759         }
9760 }
9761
9762 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9763                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9764         __releases(ctx->uring_lock)
9765         __acquires(ctx->uring_lock)
9766 {
9767         int ret;
9768
9769         /*
9770          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9771          * someone else killed the ctx or is already going through
9772          * io_uring_register().
9773          */
9774         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9775                 return -ENXIO;
9776
9777         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9778                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9779
9780                 /*
9781                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9782                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9783                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9784                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9785                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9786                  * after we've killed the percpu ref.
9787                  */
9788                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9789                 do {
9790                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9791                         if (!ret)
9792                                 break;
9793                         ret = io_run_task_work_sig();
9794                         if (ret < 0)
9795                                 break;
9796                 } while (1);
9797
9798                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9799
9800                 if (ret) {
9801                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9802                         goto out_quiesce;
9803                 }
9804         }
9805
9806         if (ctx->restricted) {
9807                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9808                         ret = -EINVAL;
9809                         goto out;
9810                 }
9811
9812                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9813                         ret = -EACCES;
9814                         goto out;
9815                 }
9816         }
9817
9818         switch (opcode) {
9819         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9820                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9821                 break;
9822         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9823                 ret = -EINVAL;
9824                 if (arg || nr_args)
9825                         break;
9826                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9827                 break;
9828         case IORING_REGISTER_FILES:
9829                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9830                 break;
9831         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9832                 ret = -EINVAL;
9833                 if (arg || nr_args)
9834                         break;
9835                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9836                 break;
9837         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9838                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9839                 break;
9840         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9841         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9842                 ret = -EINVAL;
9843                 if (nr_args != 1)
9844                         break;
9845                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9846                 if (ret)
9847                         break;
9848                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9849                         ctx->eventfd_async = 1;
9850                 else
9851                         ctx->eventfd_async = 0;
9852                 break;
9853         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9854                 ret = -EINVAL;
9855                 if (arg || nr_args)
9856                         break;
9857                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9858                 break;
9859         case IORING_REGISTER_PROBE:
9860                 ret = -EINVAL;
9861                 if (!arg || nr_args > 256)
9862                         break;
9863                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9864                 break;
9865         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9866                 ret = -EINVAL;
9867                 if (arg || nr_args)
9868                         break;
9869                 ret = io_register_personality(ctx);
9870                 break;
9871         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9872                 ret = -EINVAL;
9873                 if (arg)
9874                         break;
9875                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9876                 break;
9877         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9878                 ret = -EINVAL;
9879                 if (arg || nr_args)
9880                         break;
9881                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9882                 break;
9883         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9884                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9885                 break;
9886         default:
9887                 ret = -EINVAL;
9888                 break;
9889         }
9890
9891 out:
9892         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9893                 /* bring the ctx back to life */
9894                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9895 out_quiesce:
9896                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9897         }
9898         return ret;
9899 }
9900
9901 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9902                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9903 {
9904         struct io_ring_ctx *ctx;
9905         long ret = -EBADF;
9906         struct fd f;
9907
9908         f = fdget(fd);
9909         if (!f.file)
9910                 return -EBADF;
9911
9912         ret = -EOPNOTSUPP;
9913         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9914                 goto out_fput;
9915
9916         ctx = f.file->private_data;
9917
9918         io_run_task_work();
9919
9920         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9921         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9922         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9923         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9924                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9925 out_fput:
9926         fdput(f);
9927         return ret;
9928 }
9929
9930 static int __init io_uring_init(void)
9931 {
9932 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9933         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9934         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9935 } while (0)
9936
9937 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9938         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9939         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9940         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9941         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9942         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9943         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9944         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9945         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9946         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9947         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9948         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9968
9969         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9970         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9971         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9972                                 SLAB_ACCOUNT);
9973         return 0;
9974 };
9975 __initcall(io_uring_init);