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