Merge tag 'usb-5.8-rc3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/usb
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92
93 /*
94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
95  */
96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
100
101 struct io_uring {
102         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
103         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
104 };
105
106 /*
107  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
108  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
109  *
110  * The offsets to the member fields are published through struct
111  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
112  */
113 struct io_rings {
114         /*
115          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
116          * masked to get valid indices.
117          *
118          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
119          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
120          * cq ring.
121          */
122         struct io_uring         sq, cq;
123         /*
124          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
125          * ring_entries - 1)
126          */
127         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
128         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
129         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
130         /*
131          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
132          * invalid index stored in array
133          *
134          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
135          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
136          * cached value).
137          *
138          * After a new SQ head value was read by the application this
139          * counter includes all submissions that were dropped reaching
140          * the new SQ head (and possibly more).
141          */
142         u32                     sq_dropped;
143         /*
144          * Runtime SQ flags
145          *
146          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
147          * application.
148          *
149          * The application needs a full memory barrier before checking
150          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
151          */
152         u32                     sq_flags;
153         /*
154          * Runtime CQ flags
155          *
156          * Written by the application, shouldn't be modified by the
157          * kernel.
158          */
159         u32                     cq_flags;
160         /*
161          * Number of completion events lost because the queue was full;
162          * this should be avoided by the application by making sure
163          * there are not more requests pending than there is space in
164          * the completion queue.
165          *
166          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
167          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
168          * cached value).
169          *
170          * As completion events come in out of order this counter is not
171          * ordered with any other data.
172          */
173         u32                     cq_overflow;
174         /*
175          * Ring buffer of completion events.
176          *
177          * The kernel writes completion events fresh every time they are
178          * produced, so the application is allowed to modify pending
179          * entries.
180          */
181         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
182 };
183
184 struct io_mapped_ubuf {
185         u64             ubuf;
186         size_t          len;
187         struct          bio_vec *bvec;
188         unsigned int    nr_bvecs;
189 };
190
191 struct fixed_file_table {
192         struct file             **files;
193 };
194
195 struct fixed_file_ref_node {
196         struct percpu_ref               refs;
197         struct list_head                node;
198         struct list_head                file_list;
199         struct fixed_file_data          *file_data;
200         struct llist_node               llist;
201 };
202
203 struct fixed_file_data {
204         struct fixed_file_table         *table;
205         struct io_ring_ctx              *ctx;
206
207         struct percpu_ref               *cur_refs;
208         struct percpu_ref               refs;
209         struct completion               done;
210         struct list_head                ref_list;
211         spinlock_t                      lock;
212 };
213
214 struct io_buffer {
215         struct list_head list;
216         __u64 addr;
217         __s32 len;
218         __u16 bid;
219 };
220
221 struct io_ring_ctx {
222         struct {
223                 struct percpu_ref       refs;
224         } ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226         struct {
227                 unsigned int            flags;
228                 unsigned int            compat: 1;
229                 unsigned int            account_mem: 1;
230                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
231                 unsigned int            drain_next: 1;
232                 unsigned int            eventfd_async: 1;
233
234                 /*
235                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
236                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
237                  *
238                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
239                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
240                  * the queue when needed.
241                  *
242                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
243                  * array.
244                  */
245                 u32                     *sq_array;
246                 unsigned                cached_sq_head;
247                 unsigned                sq_entries;
248                 unsigned                sq_mask;
249                 unsigned                sq_thread_idle;
250                 unsigned                cached_sq_dropped;
251                 atomic_t                cached_cq_overflow;
252                 unsigned long           sq_check_overflow;
253
254                 struct list_head        defer_list;
255                 struct list_head        timeout_list;
256                 struct list_head        cq_overflow_list;
257
258                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
259                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
260         } ____cacheline_aligned_in_smp;
261
262         struct io_rings *rings;
263
264         /* IO offload */
265         struct io_wq            *io_wq;
266         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
267         struct mm_struct        *sqo_mm;
268         wait_queue_head_t       sqo_wait;
269
270         /*
271          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
272          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
273          * used. Only updated through io_uring_register(2).
274          */
275         struct fixed_file_data  *file_data;
276         unsigned                nr_user_files;
277         int                     ring_fd;
278         struct file             *ring_file;
279
280         /* if used, fixed mapped user buffers */
281         unsigned                nr_user_bufs;
282         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
283
284         struct user_struct      *user;
285
286         const struct cred       *creds;
287
288         struct completion       ref_comp;
289         struct completion       sq_thread_comp;
290
291         /* if all else fails... */
292         struct io_kiocb         *fallback_req;
293
294 #if defined(CONFIG_UNIX)
295         struct socket           *ring_sock;
296 #endif
297
298         struct idr              io_buffer_idr;
299
300         struct idr              personality_idr;
301
302         struct {
303                 unsigned                cached_cq_tail;
304                 unsigned                cq_entries;
305                 unsigned                cq_mask;
306                 atomic_t                cq_timeouts;
307                 unsigned long           cq_check_overflow;
308                 struct wait_queue_head  cq_wait;
309                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
310                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
311         } ____cacheline_aligned_in_smp;
312
313         struct {
314                 struct mutex            uring_lock;
315                 wait_queue_head_t       wait;
316         } ____cacheline_aligned_in_smp;
317
318         struct {
319                 spinlock_t              completion_lock;
320
321                 /*
322                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
323                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
324                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
325                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
326                  */
327                 struct list_head        poll_list;
328                 struct hlist_head       *cancel_hash;
329                 unsigned                cancel_hash_bits;
330                 bool                    poll_multi_file;
331
332                 spinlock_t              inflight_lock;
333                 struct list_head        inflight_list;
334         } ____cacheline_aligned_in_smp;
335
336         struct delayed_work             file_put_work;
337         struct llist_head               file_put_llist;
338
339         struct work_struct              exit_work;
340 };
341
342 /*
343  * First field must be the file pointer in all the
344  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
345  */
346 struct io_poll_iocb {
347         struct file                     *file;
348         union {
349                 struct wait_queue_head  *head;
350                 u64                     addr;
351         };
352         __poll_t                        events;
353         bool                            done;
354         bool                            canceled;
355         struct wait_queue_entry         wait;
356 };
357
358 struct io_close {
359         struct file                     *file;
360         struct file                     *put_file;
361         int                             fd;
362 };
363
364 struct io_timeout_data {
365         struct io_kiocb                 *req;
366         struct hrtimer                  timer;
367         struct timespec64               ts;
368         enum hrtimer_mode               mode;
369 };
370
371 struct io_accept {
372         struct file                     *file;
373         struct sockaddr __user          *addr;
374         int __user                      *addr_len;
375         int                             flags;
376         unsigned long                   nofile;
377 };
378
379 struct io_sync {
380         struct file                     *file;
381         loff_t                          len;
382         loff_t                          off;
383         int                             flags;
384         int                             mode;
385 };
386
387 struct io_cancel {
388         struct file                     *file;
389         u64                             addr;
390 };
391
392 struct io_timeout {
393         struct file                     *file;
394         u64                             addr;
395         int                             flags;
396         u32                             off;
397         u32                             target_seq;
398 };
399
400 struct io_rw {
401         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
402         struct kiocb                    kiocb;
403         u64                             addr;
404         u64                             len;
405 };
406
407 struct io_connect {
408         struct file                     *file;
409         struct sockaddr __user          *addr;
410         int                             addr_len;
411 };
412
413 struct io_sr_msg {
414         struct file                     *file;
415         union {
416                 struct user_msghdr __user *msg;
417                 void __user             *buf;
418         };
419         int                             msg_flags;
420         int                             bgid;
421         size_t                          len;
422         struct io_buffer                *kbuf;
423 };
424
425 struct io_open {
426         struct file                     *file;
427         int                             dfd;
428         struct filename                 *filename;
429         struct open_how                 how;
430         unsigned long                   nofile;
431 };
432
433 struct io_files_update {
434         struct file                     *file;
435         u64                             arg;
436         u32                             nr_args;
437         u32                             offset;
438 };
439
440 struct io_fadvise {
441         struct file                     *file;
442         u64                             offset;
443         u32                             len;
444         u32                             advice;
445 };
446
447 struct io_madvise {
448         struct file                     *file;
449         u64                             addr;
450         u32                             len;
451         u32                             advice;
452 };
453
454 struct io_epoll {
455         struct file                     *file;
456         int                             epfd;
457         int                             op;
458         int                             fd;
459         struct epoll_event              event;
460 };
461
462 struct io_splice {
463         struct file                     *file_out;
464         struct file                     *file_in;
465         loff_t                          off_out;
466         loff_t                          off_in;
467         u64                             len;
468         unsigned int                    flags;
469 };
470
471 struct io_provide_buf {
472         struct file                     *file;
473         __u64                           addr;
474         __s32                           len;
475         __u32                           bgid;
476         __u16                           nbufs;
477         __u16                           bid;
478 };
479
480 struct io_statx {
481         struct file                     *file;
482         int                             dfd;
483         unsigned int                    mask;
484         unsigned int                    flags;
485         const char __user               *filename;
486         struct statx __user             *buffer;
487 };
488
489 struct io_async_connect {
490         struct sockaddr_storage         address;
491 };
492
493 struct io_async_msghdr {
494         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
495         struct iovec                    *iov;
496         struct sockaddr __user          *uaddr;
497         struct msghdr                   msg;
498         struct sockaddr_storage         addr;
499 };
500
501 struct io_async_rw {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         ssize_t                         nr_segs;
505         ssize_t                         size;
506 };
507
508 struct io_async_ctx {
509         union {
510                 struct io_async_rw      rw;
511                 struct io_async_msghdr  msg;
512                 struct io_async_connect connect;
513                 struct io_timeout_data  timeout;
514         };
515 };
516
517 enum {
518         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
519         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
520         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
521         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
522         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
523         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
524
525         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
526         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
527         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
528         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
529         REQ_F_CUR_POS_BIT,
530         REQ_F_NOWAIT_BIT,
531         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
532         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
533         REQ_F_ISREG_BIT,
534         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
535         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
536         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
537         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
538         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
539         REQ_F_POLLED_BIT,
540         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
541         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
542         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT,
543         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
544         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
545
546         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
547         __REQ_F_LAST_BIT,
548 };
549
550 enum {
551         /* ctx owns file */
552         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
553         /* drain existing IO first */
554         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
555         /* linked sqes */
556         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
557         /* doesn't sever on completion < 0 */
558         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
559         /* IOSQE_ASYNC */
560         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
561         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
562         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
563
564         /* head of a link */
565         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
566         /* already grabbed next link */
567         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
568         /* fail rest of links */
569         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
570         /* on inflight list */
571         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
572         /* read/write uses file position */
573         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
574         /* must not punt to workers */
575         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
576         /* has linked timeout */
577         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
578         /* timeout request */
579         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
580         /* regular file */
581         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
582         /* must be punted even for NONBLOCK */
583         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
584         /* no timeout sequence */
585         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
586         /* completion under lock */
587         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
588         /* needs cleanup */
589         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
590         /* in overflow list */
591         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
592         /* already went through poll handler */
593         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
594         /* buffer already selected */
595         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
596         /* doesn't need file table for this request */
597         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
598         /* needs to queue linked timeout */
599         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT     = BIT(REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT),
600         /* io_wq_work is initialized */
601         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
602         /* req->task is refcounted */
603         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
604 };
605
606 struct async_poll {
607         struct io_poll_iocb     poll;
608         struct io_wq_work       work;
609 };
610
611 /*
612  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
613  * as the first entry in their struct definition. So you can
614  * access the file pointer through any of the sub-structs,
615  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
616  */
617 struct io_kiocb {
618         union {
619                 struct file             *file;
620                 struct io_rw            rw;
621                 struct io_poll_iocb     poll;
622                 struct io_accept        accept;
623                 struct io_sync          sync;
624                 struct io_cancel        cancel;
625                 struct io_timeout       timeout;
626                 struct io_connect       connect;
627                 struct io_sr_msg        sr_msg;
628                 struct io_open          open;
629                 struct io_close         close;
630                 struct io_files_update  files_update;
631                 struct io_fadvise       fadvise;
632                 struct io_madvise       madvise;
633                 struct io_epoll         epoll;
634                 struct io_splice        splice;
635                 struct io_provide_buf   pbuf;
636                 struct io_statx         statx;
637         };
638
639         struct io_async_ctx             *io;
640         int                             cflags;
641         u8                              opcode;
642         /* polled IO has completed */
643         u8                              iopoll_completed;
644
645         u16                             buf_index;
646
647         struct io_ring_ctx      *ctx;
648         struct list_head        list;
649         unsigned int            flags;
650         refcount_t              refs;
651         struct task_struct      *task;
652         unsigned long           fsize;
653         u64                     user_data;
654         u32                     result;
655         u32                     sequence;
656
657         struct list_head        link_list;
658
659         struct list_head        inflight_entry;
660
661         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
662
663         union {
664                 /*
665                  * Only commands that never go async can use the below fields,
666                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
667                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
668                  * restore the work, if needed.
669                  */
670                 struct {
671                         struct callback_head    task_work;
672                         struct hlist_node       hash_node;
673                         struct async_poll       *apoll;
674                 };
675                 struct io_wq_work       work;
676         };
677 };
678
679 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
680 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
681
682 struct io_submit_state {
683         struct blk_plug         plug;
684
685         /*
686          * io_kiocb alloc cache
687          */
688         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
689         unsigned int            free_reqs;
690
691         /*
692          * File reference cache
693          */
694         struct file             *file;
695         unsigned int            fd;
696         unsigned int            has_refs;
697         unsigned int            used_refs;
698         unsigned int            ios_left;
699 };
700
701 struct io_op_def {
702         /* needs req->io allocated for deferral/async */
703         unsigned                async_ctx : 1;
704         /* needs current->mm setup, does mm access */
705         unsigned                needs_mm : 1;
706         /* needs req->file assigned */
707         unsigned                needs_file : 1;
708         /* don't fail if file grab fails */
709         unsigned                needs_file_no_error : 1;
710         /* hash wq insertion if file is a regular file */
711         unsigned                hash_reg_file : 1;
712         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
713         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
714         /* opcode is not supported by this kernel */
715         unsigned                not_supported : 1;
716         /* needs file table */
717         unsigned                file_table : 1;
718         /* needs ->fs */
719         unsigned                needs_fs : 1;
720         /* set if opcode supports polled "wait" */
721         unsigned                pollin : 1;
722         unsigned                pollout : 1;
723         /* op supports buffer selection */
724         unsigned                buffer_select : 1;
725 };
726
727 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
728         [IORING_OP_NOP] = {},
729         [IORING_OP_READV] = {
730                 .async_ctx              = 1,
731                 .needs_mm               = 1,
732                 .needs_file             = 1,
733                 .unbound_nonreg_file    = 1,
734                 .pollin                 = 1,
735                 .buffer_select          = 1,
736         },
737         [IORING_OP_WRITEV] = {
738                 .async_ctx              = 1,
739                 .needs_mm               = 1,
740                 .needs_file             = 1,
741                 .hash_reg_file          = 1,
742                 .unbound_nonreg_file    = 1,
743                 .pollout                = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758         },
759         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
760                 .needs_file             = 1,
761                 .unbound_nonreg_file    = 1,
762         },
763         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
764         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
765                 .needs_file             = 1,
766         },
767         [IORING_OP_SENDMSG] = {
768                 .async_ctx              = 1,
769                 .needs_mm               = 1,
770                 .needs_file             = 1,
771                 .unbound_nonreg_file    = 1,
772                 .needs_fs               = 1,
773                 .pollout                = 1,
774         },
775         [IORING_OP_RECVMSG] = {
776                 .async_ctx              = 1,
777                 .needs_mm               = 1,
778                 .needs_file             = 1,
779                 .unbound_nonreg_file    = 1,
780                 .needs_fs               = 1,
781                 .pollin                 = 1,
782                 .buffer_select          = 1,
783         },
784         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
785                 .async_ctx              = 1,
786                 .needs_mm               = 1,
787         },
788         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
789         [IORING_OP_ACCEPT] = {
790                 .needs_mm               = 1,
791                 .needs_file             = 1,
792                 .unbound_nonreg_file    = 1,
793                 .file_table             = 1,
794                 .pollin                 = 1,
795         },
796         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
797         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
798                 .async_ctx              = 1,
799                 .needs_mm               = 1,
800         },
801         [IORING_OP_CONNECT] = {
802                 .async_ctx              = 1,
803                 .needs_mm               = 1,
804                 .needs_file             = 1,
805                 .unbound_nonreg_file    = 1,
806                 .pollout                = 1,
807         },
808         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
809                 .needs_file             = 1,
810         },
811         [IORING_OP_OPENAT] = {
812                 .file_table             = 1,
813                 .needs_fs               = 1,
814         },
815         [IORING_OP_CLOSE] = {
816                 .needs_file             = 1,
817                 .needs_file_no_error    = 1,
818                 .file_table             = 1,
819         },
820         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
821                 .needs_mm               = 1,
822                 .file_table             = 1,
823         },
824         [IORING_OP_STATX] = {
825                 .needs_mm               = 1,
826                 .needs_fs               = 1,
827                 .file_table             = 1,
828         },
829         [IORING_OP_READ] = {
830                 .needs_mm               = 1,
831                 .needs_file             = 1,
832                 .unbound_nonreg_file    = 1,
833                 .pollin                 = 1,
834                 .buffer_select          = 1,
835         },
836         [IORING_OP_WRITE] = {
837                 .needs_mm               = 1,
838                 .needs_file             = 1,
839                 .unbound_nonreg_file    = 1,
840                 .pollout                = 1,
841         },
842         [IORING_OP_FADVISE] = {
843                 .needs_file             = 1,
844         },
845         [IORING_OP_MADVISE] = {
846                 .needs_mm               = 1,
847         },
848         [IORING_OP_SEND] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850                 .needs_file             = 1,
851                 .unbound_nonreg_file    = 1,
852                 .pollout                = 1,
853         },
854         [IORING_OP_RECV] = {
855                 .needs_mm               = 1,
856                 .needs_file             = 1,
857                 .unbound_nonreg_file    = 1,
858                 .pollin                 = 1,
859                 .buffer_select          = 1,
860         },
861         [IORING_OP_OPENAT2] = {
862                 .file_table             = 1,
863                 .needs_fs               = 1,
864         },
865         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
866                 .unbound_nonreg_file    = 1,
867                 .file_table             = 1,
868         },
869         [IORING_OP_SPLICE] = {
870                 .needs_file             = 1,
871                 .hash_reg_file          = 1,
872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
873         },
874         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
875         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
876         [IORING_OP_TEE] = {
877                 .needs_file             = 1,
878                 .hash_reg_file          = 1,
879                 .unbound_nonreg_file    = 1,
880         },
881 };
882
883 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
884 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
885 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
886 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
887 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
888 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
889 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
890                                  struct io_uring_files_update *ip,
891                                  unsigned nr_args);
892 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
893 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res);
894 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
895 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
896                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
897 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
898                            const struct io_uring_sqe *sqe);
899
900 static struct kmem_cache *req_cachep;
901
902 static const struct file_operations io_uring_fops;
903
904 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
905 {
906 #if defined(CONFIG_UNIX)
907         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
908                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
909
910                 return ctx->ring_sock->sk;
911         }
912 #endif
913         return NULL;
914 }
915 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
916
917 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
918 {
919         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
920                 return;
921         get_task_struct(req->task);
922         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
923 }
924
925 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
926 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
927 {
928         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
929                 put_task_struct(req->task);
930 }
931
932 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
933
934 /*
935  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
936  * touch any members of io_wq_work.
937  */
938 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
939 {
940         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
941                 return;
942
943         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
944         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
945 }
946
947 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
948 {
949         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
950 }
951
952 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
953 {
954         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
955
956         complete(&ctx->ref_comp);
957 }
958
959 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
960 {
961         struct io_ring_ctx *ctx;
962         int hash_bits;
963
964         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
965         if (!ctx)
966                 return NULL;
967
968         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
969         if (!ctx->fallback_req)
970                 goto err;
971
972         /*
973          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
974          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
975          */
976         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
977         hash_bits -= 5;
978         if (hash_bits <= 0)
979                 hash_bits = 1;
980         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
981         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
982                                         GFP_KERNEL);
983         if (!ctx->cancel_hash)
984                 goto err;
985         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
986
987         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
988                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
989                 goto err;
990
991         ctx->flags = p->flags;
992         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
993         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
994         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
995         init_completion(&ctx->ref_comp);
996         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
997         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
998         idr_init(&ctx->personality_idr);
999         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1000         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1001         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1002         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1003         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1004         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1005         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1006         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1007         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1008         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1009         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1010         return ctx;
1011 err:
1012         if (ctx->fallback_req)
1013                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1014         kfree(ctx->cancel_hash);
1015         kfree(ctx);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1022
1023         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1024                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1025 }
1026
1027 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1028 {
1029         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
1030                 return __req_need_defer(req);
1031
1032         return false;
1033 }
1034
1035 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1036 {
1037         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1038
1039         /* order cqe stores with ring update */
1040         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1041
1042         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1043                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1044                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1045         }
1046 }
1047
1048 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
1049                                         const struct io_op_def *def)
1050 {
1051         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1052                 mmgrab(current->mm);
1053                 req->work.mm = current->mm;
1054         }
1055         if (!req->work.creds)
1056                 req->work.creds = get_current_cred();
1057         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1058                 spin_lock(&current->fs->lock);
1059                 if (!current->fs->in_exec) {
1060                         req->work.fs = current->fs;
1061                         req->work.fs->users++;
1062                 } else {
1063                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1064                 }
1065                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1066         }
1067 }
1068
1069 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1072                 return;
1073
1074         if (req->work.mm) {
1075                 mmdrop(req->work.mm);
1076                 req->work.mm = NULL;
1077         }
1078         if (req->work.creds) {
1079                 put_cred(req->work.creds);
1080                 req->work.creds = NULL;
1081         }
1082         if (req->work.fs) {
1083                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1084
1085                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1086                 if (--fs->users)
1087                         fs = NULL;
1088                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1089                 if (fs)
1090                         free_fs_struct(fs);
1091         }
1092 }
1093
1094 static inline void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
1095                                       struct io_kiocb **link)
1096 {
1097         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1098
1099         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1100                 if (def->hash_reg_file)
1101                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1102         } else {
1103                 if (def->unbound_nonreg_file)
1104                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1105         }
1106
1107         io_req_init_async(req);
1108         io_req_work_grab_env(req, def);
1109
1110         *link = io_prep_linked_timeout(req);
1111 }
1112
1113 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1116         struct io_kiocb *link;
1117
1118         io_prep_async_work(req, &link);
1119
1120         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1121                                         &req->work, req->flags);
1122         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1123
1124         if (link)
1125                 io_queue_linked_timeout(link);
1126 }
1127
1128 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1129 {
1130         int ret;
1131
1132         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1133         if (ret != -1) {
1134                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1135                 list_del_init(&req->list);
1136                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1137                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1138                 io_put_req(req);
1139         }
1140 }
1141
1142 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1143 {
1144         struct io_kiocb *req, *tmp;
1145
1146         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1147         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1148                 io_kill_timeout(req);
1149         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1150 }
1151
1152 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1153 {
1154         do {
1155                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1156                                                         struct io_kiocb, list);
1157
1158                 if (req_need_defer(req))
1159                         break;
1160                 list_del_init(&req->list);
1161                 io_queue_async_work(req);
1162         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1163 }
1164
1165 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1166 {
1167         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1168                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1169                                                         struct io_kiocb, list);
1170
1171                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
1172                         break;
1173                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1174                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1175                         break;
1176
1177                 list_del_init(&req->list);
1178                 io_kill_timeout(req);
1179         }
1180 }
1181
1182 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1183 {
1184         io_flush_timeouts(ctx);
1185         __io_commit_cqring(ctx);
1186
1187         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1188                 __io_queue_deferred(ctx);
1189 }
1190
1191 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1192 {
1193         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1194         unsigned tail;
1195
1196         tail = ctx->cached_cq_tail;
1197         /*
1198          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1199          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1200          * fill the cq entry
1201          */
1202         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1203                 return NULL;
1204
1205         ctx->cached_cq_tail++;
1206         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1207 }
1208
1209 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1210 {
1211         if (!ctx->cq_ev_fd)
1212                 return false;
1213         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1214                 return false;
1215         if (!ctx->eventfd_async)
1216                 return true;
1217         return io_wq_current_is_worker();
1218 }
1219
1220 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1221 {
1222         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1223                 wake_up(&ctx->wait);
1224         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1225                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1226         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1227                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1228 }
1229
1230 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1231 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1232 {
1233         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1234         struct io_uring_cqe *cqe;
1235         struct io_kiocb *req;
1236         unsigned long flags;
1237         LIST_HEAD(list);
1238
1239         if (!force) {
1240                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1241                         return true;
1242                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1243                     rings->cq_ring_entries))
1244                         return false;
1245         }
1246
1247         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1248
1249         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1250         if (force)
1251                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1252
1253         cqe = NULL;
1254         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1255                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1256                 if (!cqe && !force)
1257                         break;
1258
1259                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1260                                                 list);
1261                 list_move(&req->list, &list);
1262                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1263                 if (cqe) {
1264                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1265                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1266                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1267                 } else {
1268                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1269                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1270                 }
1271         }
1272
1273         io_commit_cqring(ctx);
1274         if (cqe) {
1275                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1276                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1277         }
1278         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1279         io_cqring_ev_posted(ctx);
1280
1281         while (!list_empty(&list)) {
1282                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1283                 list_del(&req->list);
1284                 io_put_req(req);
1285         }
1286
1287         return cqe != NULL;
1288 }
1289
1290 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1291 {
1292         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1293         struct io_uring_cqe *cqe;
1294
1295         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1296
1297         /*
1298          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1299          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1300          * the ring.
1301          */
1302         cqe = io_get_cqring(ctx);
1303         if (likely(cqe)) {
1304                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1305                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1306                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1307         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1308                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1309                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1310         } else {
1311                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1312                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1313                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1314                 }
1315                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1316                 refcount_inc(&req->refs);
1317                 req->result = res;
1318                 req->cflags = cflags;
1319                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1320         }
1321 }
1322
1323 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1324 {
1325         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1326 }
1327
1328 static void __io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1329 {
1330         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1331         unsigned long flags;
1332
1333         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1334         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1335         io_commit_cqring(ctx);
1336         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1337
1338         io_cqring_ev_posted(ctx);
1339 }
1340
1341 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1342 {
1343         __io_cqring_add_event(req, res, 0);
1344 }
1345
1346 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1347 {
1348         return req == (struct io_kiocb *)
1349                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1350 }
1351
1352 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct io_kiocb *req;
1355
1356         req = ctx->fallback_req;
1357         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1358                 return req;
1359
1360         return NULL;
1361 }
1362
1363 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1364                                      struct io_submit_state *state)
1365 {
1366         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1367         struct io_kiocb *req;
1368
1369         if (!state) {
1370                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1371                 if (unlikely(!req))
1372                         goto fallback;
1373         } else if (!state->free_reqs) {
1374                 size_t sz;
1375                 int ret;
1376
1377                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1378                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1379
1380                 /*
1381                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1382                  * retry single alloc to be on the safe side.
1383                  */
1384                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1385                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1386                         if (!state->reqs[0])
1387                                 goto fallback;
1388                         ret = 1;
1389                 }
1390                 state->free_reqs = ret - 1;
1391                 req = state->reqs[ret - 1];
1392         } else {
1393                 state->free_reqs--;
1394                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1395         }
1396
1397         return req;
1398 fallback:
1399         return io_get_fallback_req(ctx);
1400 }
1401
1402 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1403                           bool fixed)
1404 {
1405         if (fixed)
1406                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1407         else
1408                 fput(file);
1409 }
1410
1411 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1412 {
1413         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1414                 io_cleanup_req(req);
1415
1416         kfree(req->io);
1417         if (req->file)
1418                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1419         __io_put_req_task(req);
1420         io_req_work_drop_env(req);
1421 }
1422
1423 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1424 {
1425         __io_req_aux_free(req);
1426
1427         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1428                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1429                 unsigned long flags;
1430
1431                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1432                 list_del(&req->inflight_entry);
1433                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1434                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1435                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1436         }
1437
1438         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1439         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1440                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1441         else
1442                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &req->ctx->fallback_req);
1443 }
1444
1445 struct req_batch {
1446         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1447         int to_free;
1448         int need_iter;
1449 };
1450
1451 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1452 {
1453         if (!rb->to_free)
1454                 return;
1455         if (rb->need_iter) {
1456                 int i, inflight = 0;
1457                 unsigned long flags;
1458
1459                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1460                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1461
1462                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1463                                 inflight++;
1464                         __io_req_aux_free(req);
1465                 }
1466                 if (!inflight)
1467                         goto do_free;
1468
1469                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1470                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1471                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1472
1473                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1474                                 list_del(&req->inflight_entry);
1475                                 if (!--inflight)
1476                                         break;
1477                         }
1478                 }
1479                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1480
1481                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1482                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1483         }
1484 do_free:
1485         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1486         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1487         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1488 }
1489
1490 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1491 {
1492         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1493         int ret;
1494
1495         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1496         if (ret != -1) {
1497                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1498                 io_commit_cqring(ctx);
1499                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1500                 io_put_req(req);
1501                 return true;
1502         }
1503
1504         return false;
1505 }
1506
1507 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1508 {
1509         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1510         bool wake_ev = false;
1511
1512         /* Already got next link */
1513         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1514                 return;
1515
1516         /*
1517          * The list should never be empty when we are called here. But could
1518          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1519          * safe side.
1520          */
1521         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1522                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1523                                                 struct io_kiocb, link_list);
1524
1525                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1526                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1527                         list_del_init(&nxt->link_list);
1528                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1529                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1530                         continue;
1531                 }
1532
1533                 list_del_init(&req->link_list);
1534                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1535                         nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1536                 *nxtptr = nxt;
1537                 break;
1538         }
1539
1540         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1541         if (wake_ev)
1542                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1547  */
1548 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1549 {
1550         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1551         unsigned long flags;
1552
1553         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1554
1555         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1556                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1557                                                 struct io_kiocb, link_list);
1558
1559                 list_del_init(&link->link_list);
1560                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1561
1562                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1563                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1564                         io_link_cancel_timeout(link);
1565                 } else {
1566                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1567                         __io_double_put_req(link);
1568                 }
1569                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1570         }
1571
1572         io_commit_cqring(ctx);
1573         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1574         io_cqring_ev_posted(ctx);
1575 }
1576
1577 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1578 {
1579         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1580                 return;
1581
1582         /*
1583          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1584          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1585          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1586          * of the chain.
1587          */
1588         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1589                 io_fail_links(req);
1590         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1591                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1592                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1593                 unsigned long flags;
1594
1595                 /*
1596                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1597                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1598                  * protect against that.
1599                  */
1600                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1601                 io_req_link_next(req, nxt);
1602                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1603         } else {
1604                 io_req_link_next(req, nxt);
1605         }
1606 }
1607
1608 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1609 {
1610         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1611
1612         io_req_find_next(req, &nxt);
1613         __io_free_req(req);
1614
1615         if (nxt)
1616                 io_queue_async_work(nxt);
1617 }
1618
1619 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
1620 {
1621         struct io_kiocb *link;
1622         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[nxt->opcode];
1623
1624         if ((nxt->flags & REQ_F_ISREG) && def->hash_reg_file)
1625                 io_wq_hash_work(&nxt->work, file_inode(nxt->file));
1626
1627         *workptr = &nxt->work;
1628         link = io_prep_linked_timeout(nxt);
1629         if (link)
1630                 nxt->flags |= REQ_F_QUEUE_TIMEOUT;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1635  * was the last reference to this request.
1636  */
1637 __attribute__((nonnull))
1638 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1639 {
1640         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1641                 io_req_find_next(req, nxtptr);
1642                 __io_free_req(req);
1643         }
1644 }
1645
1646 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1647 {
1648         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1649                 io_free_req(req);
1650 }
1651
1652 static void io_steal_work(struct io_kiocb *req,
1653                           struct io_wq_work **workptr)
1654 {
1655         /*
1656          * It's in an io-wq worker, so there always should be at least
1657          * one reference, which will be dropped in io_put_work() just
1658          * after the current handler returns.
1659          *
1660          * It also means, that if the counter dropped to 1, then there is
1661          * no asynchronous users left, so it's safe to steal the next work.
1662          */
1663         if (refcount_read(&req->refs) == 1) {
1664                 struct io_kiocb *nxt = NULL;
1665
1666                 io_req_find_next(req, &nxt);
1667                 if (nxt)
1668                         io_wq_assign_next(workptr, nxt);
1669         }
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1674  * within the completion handling itself.
1675  */
1676 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1677 {
1678         /* drop both submit and complete references */
1679         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1680                 __io_free_req(req);
1681 }
1682
1683 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1684 {
1685         /* drop both submit and complete references */
1686         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1687                 io_free_req(req);
1688 }
1689
1690 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1691 {
1692         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1693
1694         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1695                 /*
1696                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1697                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1698                  * entries. We cannot safely to it from here.
1699                  */
1700                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1701                         return -1U;
1702
1703                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1704         }
1705
1706         /* See comment at the top of this file */
1707         smp_rmb();
1708         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1709 }
1710
1711 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1712 {
1713         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1714
1715         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1716         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1717 }
1718
1719 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1720 {
1721         if ((req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) || io_is_fallback_req(req))
1722                 return false;
1723
1724         if (req->file || req->io)
1725                 rb->need_iter++;
1726
1727         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1728         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1729                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1730         return true;
1731 }
1732
1733 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1734 {
1735         struct io_buffer *kbuf;
1736         int cflags;
1737
1738         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1739         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1740         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1741         req->rw.addr = 0;
1742         kfree(kbuf);
1743         return cflags;
1744 }
1745
1746 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req;
1749
1750         do {
1751                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1752                 list_del(&req->list);
1753
1754                 /* shouldn't happen unless io_uring is dying, cancel reqs */
1755                 if (unlikely(!current->mm)) {
1756                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN);
1757                         io_put_req(req);
1758                         continue;
1759                 }
1760
1761                 refcount_inc(&req->refs);
1762                 io_queue_async_work(req);
1763         } while (!list_empty(again));
1764 }
1765
1766 /*
1767  * Find and free completed poll iocbs
1768  */
1769 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1770                                struct list_head *done)
1771 {
1772         struct req_batch rb;
1773         struct io_kiocb *req;
1774         LIST_HEAD(again);
1775
1776         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1777         smp_rmb();
1778
1779         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1780         while (!list_empty(done)) {
1781                 int cflags = 0;
1782
1783                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1784                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1785                         req->iopoll_completed = 0;
1786                         list_move_tail(&req->list, &again);
1787                         continue;
1788                 }
1789                 list_del(&req->list);
1790
1791                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1792                         cflags = io_put_kbuf(req);
1793
1794                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1795                 (*nr_events)++;
1796
1797                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1798                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1799                         io_free_req(req);
1800         }
1801
1802         io_commit_cqring(ctx);
1803         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1804                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1805         io_free_req_many(ctx, &rb);
1806
1807         if (!list_empty(&again))
1808                 io_iopoll_queue(&again);
1809 }
1810
1811 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1812                         long min)
1813 {
1814         struct io_kiocb *req, *tmp;
1815         LIST_HEAD(done);
1816         bool spin;
1817         int ret;
1818
1819         /*
1820          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1821          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1822          */
1823         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1824
1825         ret = 0;
1826         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1827                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1828
1829                 /*
1830                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1831                  * If we find a request that requires polling, break out
1832                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1833                  */
1834                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
1835                         list_move_tail(&req->list, &done);
1836                         continue;
1837                 }
1838                 if (!list_empty(&done))
1839                         break;
1840
1841                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1842                 if (ret < 0)
1843                         break;
1844
1845                 if (ret && spin)
1846                         spin = false;
1847                 ret = 0;
1848         }
1849
1850         if (!list_empty(&done))
1851                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1852
1853         return ret;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1858  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1859  * as a non-spinning completion check.
1860  */
1861 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1862                                 long min)
1863 {
1864         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1865                 int ret;
1866
1867                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1868                 if (ret < 0)
1869                         return ret;
1870                 if (!min || *nr_events >= min)
1871                         return 0;
1872         }
1873
1874         return 1;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1879  * find and complete them.
1880  */
1881 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1882 {
1883         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1884                 return;
1885
1886         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1887         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1888                 unsigned int nr_events = 0;
1889
1890                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1891
1892                 /*
1893                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1894                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1895                  */
1896                 cond_resched();
1897         }
1898         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1899 }
1900
1901 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1902                            long min)
1903 {
1904         int iters = 0, ret = 0;
1905
1906         /*
1907          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1908          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1909          * that got punted to a workqueue.
1910          */
1911         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1912         do {
1913                 int tmin = 0;
1914
1915                 /*
1916                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1917                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1918                  * already triggered a CQE (eg in error).
1919                  */
1920                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1921                         break;
1922
1923                 /*
1924                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1925                  * application entering polling for a command before it gets
1926                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1927                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1928                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1929                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1930                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1931                  * very same mutex.
1932                  */
1933                 if (!(++iters & 7)) {
1934                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1935                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1936                 }
1937
1938                 if (*nr_events < min)
1939                         tmin = min - *nr_events;
1940
1941                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1942                 if (ret <= 0)
1943                         break;
1944                 ret = 0;
1945         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1946
1947         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1948         return ret;
1949 }
1950
1951 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1952 {
1953         /*
1954          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1955          * thread.
1956          */
1957         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1958                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1959
1960                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1961         }
1962         file_end_write(req->file);
1963 }
1964
1965 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1966 {
1967         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1968                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1969 }
1970
1971 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1972 {
1973         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1974         int cflags = 0;
1975
1976         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1977                 kiocb_end_write(req);
1978
1979         if (res != req->result)
1980                 req_set_fail_links(req);
1981         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1982                 cflags = io_put_kbuf(req);
1983         __io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1984 }
1985
1986 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1987 {
1988         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1989
1990         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1991         io_put_req(req);
1992 }
1993
1994 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1995 {
1996         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1997
1998         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1999                 kiocb_end_write(req);
2000
2001         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2002                 req_set_fail_links(req);
2003
2004         WRITE_ONCE(req->result, res);
2005         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2006         smp_wmb();
2007         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2012  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2013  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2014  * accessing the kiocb cookie.
2015  */
2016 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2017 {
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         /*
2021          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2022          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2023          * different devices.
2024          */
2025         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2026                 ctx->poll_multi_file = false;
2027         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2028                 struct io_kiocb *list_req;
2029
2030                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2031                                                 list);
2032                 if (list_req->file != req->file)
2033                         ctx->poll_multi_file = true;
2034         }
2035
2036         /*
2037          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2038          * it to the front so we find it first.
2039          */
2040         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2041                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2042         else
2043                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2044
2045         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2046             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2047                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2048 }
2049
2050 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2051 {
2052         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2053
2054         if (diff)
2055                 fput_many(state->file, diff);
2056         state->file = NULL;
2057 }
2058
2059 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2060 {
2061         if (state->file)
2062                 __io_state_file_put(state);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2067  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2068  * has more than one submission.
2069  */
2070 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2071 {
2072         if (!state)
2073                 return fget(fd);
2074
2075         if (state->file) {
2076                 if (state->fd == fd) {
2077                         state->used_refs++;
2078                         state->ios_left--;
2079                         return state->file;
2080                 }
2081                 __io_state_file_put(state);
2082         }
2083         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2084         if (!state->file)
2085                 return NULL;
2086
2087         state->fd = fd;
2088         state->has_refs = state->ios_left;
2089         state->used_refs = 1;
2090         state->ios_left--;
2091         return state->file;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2096  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2097  * inline.
2098  */
2099 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2100 {
2101         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2102
2103         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2104                 return true;
2105         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
2106                 return true;
2107
2108         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2109         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2110                 return true;
2111
2112         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2113                 return false;
2114
2115         if (rw == READ)
2116                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2117
2118         return file->f_op->write_iter != NULL;
2119 }
2120
2121 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2122                       bool force_nonblock)
2123 {
2124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2125         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2126         unsigned ioprio;
2127         int ret;
2128
2129         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2130                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2131
2132         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2133         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2134                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2135                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2136         }
2137         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2138         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2139         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2140         if (unlikely(ret))
2141                 return ret;
2142
2143         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2144         if (ioprio) {
2145                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2146                 if (ret)
2147                         return ret;
2148
2149                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2150         } else
2151                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2152
2153         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2154         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2155                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2156
2157         if (force_nonblock)
2158                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2159
2160         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2161                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2162                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2163                         return -EOPNOTSUPP;
2164
2165                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2166                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2167                 req->result = 0;
2168                 req->iopoll_completed = 0;
2169         } else {
2170                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2171                         return -EINVAL;
2172                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2173         }
2174
2175         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2176         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2177         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2178         return 0;
2179 }
2180
2181 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2182 {
2183         switch (ret) {
2184         case -EIOCBQUEUED:
2185                 break;
2186         case -ERESTARTSYS:
2187         case -ERESTARTNOINTR:
2188         case -ERESTARTNOHAND:
2189         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2190                 /*
2191                  * We can't just restart the syscall, since previously
2192                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2193                  * IO with EINTR.
2194                  */
2195                 ret = -EINTR;
2196                 /* fall through */
2197         default:
2198                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2199         }
2200 }
2201
2202 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2203 {
2204         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2205
2206         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2207                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2208         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2209                 io_complete_rw(kiocb, ret, 0);
2210         else
2211                 io_rw_done(kiocb, ret);
2212 }
2213
2214 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2215                                struct iov_iter *iter)
2216 {
2217         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2218         size_t len = req->rw.len;
2219         struct io_mapped_ubuf *imu;
2220         u16 index, buf_index;
2221         size_t offset;
2222         u64 buf_addr;
2223
2224         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2225         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2226                 return -EFAULT;
2227
2228         buf_index = req->buf_index;
2229         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2230                 return -EFAULT;
2231
2232         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2233         imu = &ctx->user_bufs[index];
2234         buf_addr = req->rw.addr;
2235
2236         /* overflow */
2237         if (buf_addr + len < buf_addr)
2238                 return -EFAULT;
2239         /* not inside the mapped region */
2240         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2241                 return -EFAULT;
2242
2243         /*
2244          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2245          * and advance us to the beginning.
2246          */
2247         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2248         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2249
2250         if (offset) {
2251                 /*
2252                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2253                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2254                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2255                  * we know that:
2256                  *
2257                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2258                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2259                  *    first and last bvec
2260                  *
2261                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2262                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2263                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2264                  * since we can just skip the first segment, which may not
2265                  * be PAGE_SIZE aligned.
2266                  */
2267                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2268
2269                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2270                         iov_iter_advance(iter, offset);
2271                 } else {
2272                         unsigned long seg_skip;
2273
2274                         /* skip first vec */
2275                         offset -= bvec->bv_len;
2276                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2277
2278                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2279                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2280                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2281                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2282                 }
2283         }
2284
2285         return len;
2286 }
2287
2288 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2289 {
2290         if (needs_lock)
2291                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2292 }
2293
2294 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2295 {
2296         /*
2297          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2298          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2299          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2300          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2301          */
2302         if (needs_lock)
2303                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2304 }
2305
2306 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2307                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2308                                           bool needs_lock)
2309 {
2310         struct io_buffer *head;
2311
2312         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2313                 return kbuf;
2314
2315         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2316
2317         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2318
2319         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2320         if (head) {
2321                 if (!list_empty(&head->list)) {
2322                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2323                                                         list);
2324                         list_del(&kbuf->list);
2325                 } else {
2326                         kbuf = head;
2327                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2328                 }
2329                 if (*len > kbuf->len)
2330                         *len = kbuf->len;
2331         } else {
2332                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2333         }
2334
2335         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2336
2337         return kbuf;
2338 }
2339
2340 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2341                                         bool needs_lock)
2342 {
2343         struct io_buffer *kbuf;
2344         u16 bgid;
2345
2346         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2347         bgid = req->buf_index;
2348         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2349         if (IS_ERR(kbuf))
2350                 return kbuf;
2351         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2352         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2353         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2354 }
2355
2356 #ifdef CONFIG_COMPAT
2357 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2358                                 bool needs_lock)
2359 {
2360         struct compat_iovec __user *uiov;
2361         compat_ssize_t clen;
2362         void __user *buf;
2363         ssize_t len;
2364
2365         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2366         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2367                 return -EFAULT;
2368         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2369                 return -EFAULT;
2370         if (clen < 0)
2371                 return -EINVAL;
2372
2373         len = clen;
2374         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2375         if (IS_ERR(buf))
2376                 return PTR_ERR(buf);
2377         iov[0].iov_base = buf;
2378         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2379         return 0;
2380 }
2381 #endif
2382
2383 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2384                                       bool needs_lock)
2385 {
2386         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2387         void __user *buf;
2388         ssize_t len;
2389
2390         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2391                 return -EFAULT;
2392
2393         len = iov[0].iov_len;
2394         if (len < 0)
2395                 return -EINVAL;
2396         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2397         if (IS_ERR(buf))
2398                 return PTR_ERR(buf);
2399         iov[0].iov_base = buf;
2400         iov[0].iov_len = len;
2401         return 0;
2402 }
2403
2404 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2405                                     bool needs_lock)
2406 {
2407         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2408                 struct io_buffer *kbuf;
2409
2410                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2411                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2412                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2413                 return 0;
2414         }
2415         if (!req->rw.len)
2416                 return 0;
2417         else if (req->rw.len > 1)
2418                 return -EINVAL;
2419
2420 #ifdef CONFIG_COMPAT
2421         if (req->ctx->compat)
2422                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2423 #endif
2424
2425         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2426 }
2427
2428 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2429                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2430                                bool needs_lock)
2431 {
2432         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2433         size_t sqe_len = req->rw.len;
2434         ssize_t ret;
2435         u8 opcode;
2436
2437         opcode = req->opcode;
2438         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2439                 *iovec = NULL;
2440                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2441         }
2442
2443         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2444         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2445                 return -EINVAL;
2446
2447         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2448                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2449                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2450                         if (IS_ERR(buf)) {
2451                                 *iovec = NULL;
2452                                 return PTR_ERR(buf);
2453                         }
2454                         req->rw.len = sqe_len;
2455                 }
2456
2457                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2458                 *iovec = NULL;
2459                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2460         }
2461
2462         if (req->io) {
2463                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2464
2465                 *iovec = iorw->iov;
2466                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2467                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2468                         *iovec = NULL;
2469                 return iorw->size;
2470         }
2471
2472         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2473                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2474                 if (!ret) {
2475                         ret = (*iovec)->iov_len;
2476                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2477                 }
2478                 *iovec = NULL;
2479                 return ret;
2480         }
2481
2482 #ifdef CONFIG_COMPAT
2483         if (req->ctx->compat)
2484                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2485                                                 iovec, iter);
2486 #endif
2487
2488         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2493  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2494  */
2495 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2496                            struct iov_iter *iter)
2497 {
2498         ssize_t ret = 0;
2499
2500         /*
2501          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2502          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2503          * the kiocb to be handled from an async context.
2504          */
2505         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2506                 return -EOPNOTSUPP;
2507         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2508                 return -EAGAIN;
2509
2510         while (iov_iter_count(iter)) {
2511                 struct iovec iovec;
2512                 ssize_t nr;
2513
2514                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2515                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2516                 } else {
2517                         /* fixed buffers import bvec */
2518                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2519                                                 + iter->iov_offset;
2520                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2521                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2522                 }
2523
2524                 if (rw == READ) {
2525                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2526                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2527                 } else {
2528                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2529                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2530                 }
2531
2532                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2533                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2534
2535                 if (nr < 0) {
2536                         if (!ret)
2537                                 ret = nr;
2538                         break;
2539                 }
2540                 ret += nr;
2541                 if (nr != iovec.iov_len)
2542                         break;
2543                 iov_iter_advance(iter, nr);
2544         }
2545
2546         return ret;
2547 }
2548
2549 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2550                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2551                           struct iov_iter *iter)
2552 {
2553         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2554         req->io->rw.size = io_size;
2555         req->io->rw.iov = iovec;
2556         if (!req->io->rw.iov) {
2557                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2558                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2559                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2560                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2561         } else {
2562                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2563         }
2564 }
2565
2566 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2567 {
2568         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2569         return req->io == NULL;
2570 }
2571
2572 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2573 {
2574         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2575                 return 0;
2576
2577         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2578 }
2579
2580 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2581                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2582                              struct iov_iter *iter)
2583 {
2584         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2585                 return 0;
2586         if (!req->io) {
2587                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2588                         return -ENOMEM;
2589
2590                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2591         }
2592         return 0;
2593 }
2594
2595 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2596                         bool force_nonblock)
2597 {
2598         struct io_async_ctx *io;
2599         struct iov_iter iter;
2600         ssize_t ret;
2601
2602         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2603         if (ret)
2604                 return ret;
2605
2606         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2607                 return -EBADF;
2608
2609         /* either don't need iovec imported or already have it */
2610         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2611                 return 0;
2612
2613         io = req->io;
2614         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2615         req->io = NULL;
2616         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2617         req->io = io;
2618         if (ret < 0)
2619                 return ret;
2620
2621         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2622         return 0;
2623 }
2624
2625 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2626 {
2627         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2628         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2629         struct iov_iter iter;
2630         size_t iov_count;
2631         ssize_t io_size, ret;
2632
2633         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2634         if (ret < 0)
2635                 return ret;
2636
2637         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2638         if (!force_nonblock)
2639                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2640
2641         req->result = 0;
2642         io_size = ret;
2643         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2644                 req->result = io_size;
2645
2646         /*
2647          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2648          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2649          */
2650         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
2651                 goto copy_iov;
2652
2653         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2654         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2655         if (!ret) {
2656                 ssize_t ret2;
2657
2658                 if (req->file->f_op->read_iter)
2659                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2660                 else
2661                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2662
2663                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2664                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2665                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2666                 } else {
2667 copy_iov:
2668                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2669                                                 inline_vecs, &iter);
2670                         if (ret)
2671                                 goto out_free;
2672                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2673                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2674                             !file_can_poll(req->file))
2675                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2676                         return -EAGAIN;
2677                 }
2678         }
2679 out_free:
2680         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2681                 kfree(iovec);
2682         return ret;
2683 }
2684
2685 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2686                          bool force_nonblock)
2687 {
2688         struct io_async_ctx *io;
2689         struct iov_iter iter;
2690         ssize_t ret;
2691
2692         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2693         if (ret)
2694                 return ret;
2695
2696         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2697                 return -EBADF;
2698
2699         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2700
2701         /* either don't need iovec imported or already have it */
2702         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2703                 return 0;
2704
2705         io = req->io;
2706         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2707         req->io = NULL;
2708         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2709         req->io = io;
2710         if (ret < 0)
2711                 return ret;
2712
2713         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2714         return 0;
2715 }
2716
2717 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2718 {
2719         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2720         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2721         struct iov_iter iter;
2722         size_t iov_count;
2723         ssize_t ret, io_size;
2724
2725         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2726         if (ret < 0)
2727                 return ret;
2728
2729         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2730         if (!force_nonblock)
2731                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2732
2733         req->result = 0;
2734         io_size = ret;
2735         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2736                 req->result = io_size;
2737
2738         /*
2739          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2740          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2741          */
2742         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
2743                 goto copy_iov;
2744
2745         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2746         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2747             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2748                 goto copy_iov;
2749
2750         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2751         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2752         if (!ret) {
2753                 ssize_t ret2;
2754
2755                 /*
2756                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2757                  * which will be released by another thread in
2758                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2759                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2760                  * we return to userspace.
2761                  */
2762                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2763                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2764                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2765                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2766                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2767                 }
2768                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2769
2770                 if (!force_nonblock)
2771                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2772
2773                 if (req->file->f_op->write_iter)
2774                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2775                 else
2776                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2777
2778                 if (!force_nonblock)
2779                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2780
2781                 /*
2782                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2783                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2784                  */
2785                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2786                         ret2 = -EAGAIN;
2787                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2788                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2789                 } else {
2790 copy_iov:
2791                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2792                                                 inline_vecs, &iter);
2793                         if (ret)
2794                                 goto out_free;
2795                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2796                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2797                             !file_can_poll(req->file))
2798                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2799                         return -EAGAIN;
2800                 }
2801         }
2802 out_free:
2803         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2804                 kfree(iovec);
2805         return ret;
2806 }
2807
2808 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
2809                             const struct io_uring_sqe *sqe)
2810 {
2811         struct io_splice* sp = &req->splice;
2812         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
2813         int ret;
2814
2815         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2816                 return 0;
2817         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2818                 return -EINVAL;
2819
2820         sp->file_in = NULL;
2821         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
2822         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
2823
2824         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
2825                 return -EINVAL;
2826
2827         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
2828                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2829         if (ret)
2830                 return ret;
2831         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2832
2833         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
2834                 /*
2835                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
2836                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
2837                  */
2838                 io_req_init_async(req);
2839                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2840         }
2841
2842         return 0;
2843 }
2844
2845 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
2846                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2847 {
2848         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
2849                 return -EINVAL;
2850         return __io_splice_prep(req, sqe);
2851 }
2852
2853 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2854 {
2855         struct io_splice *sp = &req->splice;
2856         struct file *in = sp->file_in;
2857         struct file *out = sp->file_out;
2858         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2859         long ret = 0;
2860
2861         if (force_nonblock)
2862                 return -EAGAIN;
2863         if (sp->len)
2864                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
2865
2866         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2868
2869         io_cqring_add_event(req, ret);
2870         if (ret != sp->len)
2871                 req_set_fail_links(req);
2872         io_put_req(req);
2873         return 0;
2874 }
2875
2876 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2877 {
2878         struct io_splice* sp = &req->splice;
2879
2880         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
2881         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
2882         return __io_splice_prep(req, sqe);
2883 }
2884
2885 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2886 {
2887         struct io_splice *sp = &req->splice;
2888         struct file *in = sp->file_in;
2889         struct file *out = sp->file_out;
2890         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2891         loff_t *poff_in, *poff_out;
2892         long ret = 0;
2893
2894         if (force_nonblock)
2895                 return -EAGAIN;
2896
2897         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
2898         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
2899
2900         if (sp->len)
2901                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
2902
2903         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2904         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2905
2906         io_cqring_add_event(req, ret);
2907         if (ret != sp->len)
2908                 req_set_fail_links(req);
2909         io_put_req(req);
2910         return 0;
2911 }
2912
2913 /*
2914  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2915  */
2916 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2917 {
2918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2919
2920         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2921                 return -EINVAL;
2922
2923         io_cqring_add_event(req, 0);
2924         io_put_req(req);
2925         return 0;
2926 }
2927
2928 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2929 {
2930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2931
2932         if (!req->file)
2933                 return -EBADF;
2934
2935         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2936                 return -EINVAL;
2937         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2938                 return -EINVAL;
2939
2940         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2941         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2942                 return -EINVAL;
2943
2944         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2945         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2946         return 0;
2947 }
2948
2949 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2950 {
2951         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2952         int ret;
2953
2954         /* fsync always requires a blocking context */
2955         if (force_nonblock)
2956                 return -EAGAIN;
2957
2958         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2959                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2960                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2961         if (ret < 0)
2962                 req_set_fail_links(req);
2963         io_cqring_add_event(req, ret);
2964         io_put_req(req);
2965         return 0;
2966 }
2967
2968 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2969                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2970 {
2971         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2972                 return -EINVAL;
2973         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2974                 return -EINVAL;
2975
2976         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2977         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2978         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2979         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2980         return 0;
2981 }
2982
2983 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2984 {
2985         int ret;
2986
2987         /* fallocate always requiring blocking context */
2988         if (force_nonblock)
2989                 return -EAGAIN;
2990
2991         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2992         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2993                                 req->sync.len);
2994         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2995         if (ret < 0)
2996                 req_set_fail_links(req);
2997         io_cqring_add_event(req, ret);
2998         io_put_req(req);
2999         return 0;
3000 }
3001
3002 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3003 {
3004         const char __user *fname;
3005         int ret;
3006
3007         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3008                 return -EINVAL;
3009         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3010                 return -EINVAL;
3011         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3012                 return -EBADF;
3013
3014         /* open.how should be already initialised */
3015         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3016                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3017
3018         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3019         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3020         req->open.filename = getname(fname);
3021         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3022                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3023                 req->open.filename = NULL;
3024                 return ret;
3025         }
3026         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3027         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3028         return 0;
3029 }
3030
3031 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3032 {
3033         u64 flags, mode;
3034
3035         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3036                 return 0;
3037         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3038         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3039         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3040         return __io_openat_prep(req, sqe);
3041 }
3042
3043 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3044 {
3045         struct open_how __user *how;
3046         size_t len;
3047         int ret;
3048
3049         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3050                 return 0;
3051         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3052         len = READ_ONCE(sqe->len);
3053         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3054                 return -EINVAL;
3055
3056         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3057                                         len);
3058         if (ret)
3059                 return ret;
3060
3061         return __io_openat_prep(req, sqe);
3062 }
3063
3064 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3065 {
3066         struct open_flags op;
3067         struct file *file;
3068         int ret;
3069
3070         if (force_nonblock)
3071                 return -EAGAIN;
3072
3073         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3074         if (ret)
3075                 goto err;
3076
3077         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3078         if (ret < 0)
3079                 goto err;
3080
3081         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3082         if (IS_ERR(file)) {
3083                 put_unused_fd(ret);
3084                 ret = PTR_ERR(file);
3085         } else {
3086                 fsnotify_open(file);
3087                 fd_install(ret, file);
3088         }
3089 err:
3090         putname(req->open.filename);
3091         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3092         if (ret < 0)
3093                 req_set_fail_links(req);
3094         io_cqring_add_event(req, ret);
3095         io_put_req(req);
3096         return 0;
3097 }
3098
3099 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3100 {
3101         return io_openat2(req, force_nonblock);
3102 }
3103
3104 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3105                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3106 {
3107         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3108         u64 tmp;
3109
3110         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3111                 return -EINVAL;
3112
3113         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3114         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3115                 return -EINVAL;
3116
3117         memset(p, 0, sizeof(*p));
3118         p->nbufs = tmp;
3119         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3120         return 0;
3121 }
3122
3123 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3124                                int bgid, unsigned nbufs)
3125 {
3126         unsigned i = 0;
3127
3128         /* shouldn't happen */
3129         if (!nbufs)
3130                 return 0;
3131
3132         /* the head kbuf is the list itself */
3133         while (!list_empty(&buf->list)) {
3134                 struct io_buffer *nxt;
3135
3136                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3137                 list_del(&nxt->list);
3138                 kfree(nxt);
3139                 if (++i == nbufs)
3140                         return i;
3141         }
3142         i++;
3143         kfree(buf);
3144         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3145
3146         return i;
3147 }
3148
3149 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3150 {
3151         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3153         struct io_buffer *head;
3154         int ret = 0;
3155
3156         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3157
3158         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3159
3160         ret = -ENOENT;
3161         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3162         if (head)
3163                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3164
3165         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3166         if (ret < 0)
3167                 req_set_fail_links(req);
3168         io_cqring_add_event(req, ret);
3169         io_put_req(req);
3170         return 0;
3171 }
3172
3173 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3174                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3177         u64 tmp;
3178
3179         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3180                 return -EINVAL;
3181
3182         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3183         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3184                 return -E2BIG;
3185         p->nbufs = tmp;
3186         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3187         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3188
3189         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3190                 return -EFAULT;
3191
3192         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3193         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3194         if (tmp > USHRT_MAX)
3195                 return -E2BIG;
3196         p->bid = tmp;
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3201 {
3202         struct io_buffer *buf;
3203         u64 addr = pbuf->addr;
3204         int i, bid = pbuf->bid;
3205
3206         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3207                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3208                 if (!buf)
3209                         break;
3210
3211                 buf->addr = addr;
3212                 buf->len = pbuf->len;
3213                 buf->bid = bid;
3214                 addr += pbuf->len;
3215                 bid++;
3216                 if (!*head) {
3217                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3218                         *head = buf;
3219                 } else {
3220                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3221                 }
3222         }
3223
3224         return i ? i : -ENOMEM;
3225 }
3226
3227 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3228 {
3229         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3230         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3231         struct io_buffer *head, *list;
3232         int ret = 0;
3233
3234         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3235
3236         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3237
3238         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3239
3240         ret = io_add_buffers(p, &head);
3241         if (ret < 0)
3242                 goto out;
3243
3244         if (!list) {
3245                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3246                                         GFP_KERNEL);
3247                 if (ret < 0) {
3248                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3249                         goto out;
3250                 }
3251         }
3252 out:
3253         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3254         if (ret < 0)
3255                 req_set_fail_links(req);
3256         io_cqring_add_event(req, ret);
3257         io_put_req(req);
3258         return 0;
3259 }
3260
3261 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3262                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3263 {
3264 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3265         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3266                 return -EINVAL;
3267         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3268                 return -EINVAL;
3269
3270         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3271         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3272         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3273
3274         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3275                 struct epoll_event __user *ev;
3276
3277                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3278                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3279                         return -EFAULT;
3280         }
3281
3282         return 0;
3283 #else
3284         return -EOPNOTSUPP;
3285 #endif
3286 }
3287
3288 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3289 {
3290 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3291         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3292         int ret;
3293
3294         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3295         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3296                 return -EAGAIN;
3297
3298         if (ret < 0)
3299                 req_set_fail_links(req);
3300         io_cqring_add_event(req, ret);
3301         io_put_req(req);
3302         return 0;
3303 #else
3304         return -EOPNOTSUPP;
3305 #endif
3306 }
3307
3308 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3309 {
3310 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3311         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3312                 return -EINVAL;
3313         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3314                 return -EINVAL;
3315
3316         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3317         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3318         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3319         return 0;
3320 #else
3321         return -EOPNOTSUPP;
3322 #endif
3323 }
3324
3325 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3326 {
3327 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3328         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3329         int ret;
3330
3331         if (force_nonblock)
3332                 return -EAGAIN;
3333
3334         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3335         if (ret < 0)
3336                 req_set_fail_links(req);
3337         io_cqring_add_event(req, ret);
3338         io_put_req(req);
3339         return 0;
3340 #else
3341         return -EOPNOTSUPP;
3342 #endif
3343 }
3344
3345 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3346 {
3347         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3348                 return -EINVAL;
3349         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3350                 return -EINVAL;
3351
3352         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3353         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3354         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3359 {
3360         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3361         int ret;
3362
3363         if (force_nonblock) {
3364                 switch (fa->advice) {
3365                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3366                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3367                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3368                         break;
3369                 default:
3370                         return -EAGAIN;
3371                 }
3372         }
3373
3374         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3375         if (ret < 0)
3376                 req_set_fail_links(req);
3377         io_cqring_add_event(req, ret);
3378         io_put_req(req);
3379         return 0;
3380 }
3381
3382 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3383 {
3384         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3385                 return -EINVAL;
3386         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3387                 return -EINVAL;
3388         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3389                 return -EBADF;
3390
3391         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3392         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3393         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3394         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3395         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3396
3397         return 0;
3398 }
3399
3400 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3401 {
3402         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3403         int ret;
3404
3405         if (force_nonblock) {
3406                 /* only need file table for an actual valid fd */
3407                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3408                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3409                 return -EAGAIN;
3410         }
3411
3412         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3413                        ctx->buffer);
3414
3415         if (ret < 0)
3416                 req_set_fail_links(req);
3417         io_cqring_add_event(req, ret);
3418         io_put_req(req);
3419         return 0;
3420 }
3421
3422 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3423 {
3424         /*
3425          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3426          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3427          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3428          */
3429         io_req_init_async(req);
3430         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3431
3432         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3433                 return -EINVAL;
3434         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3435             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3436                 return -EINVAL;
3437         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3438                 return -EBADF;
3439
3440         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3441         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3442             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3443                 return -EBADF;
3444
3445         req->close.put_file = NULL;
3446         return 0;
3447 }
3448
3449 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3450 {
3451         struct io_close *close = &req->close;
3452         int ret;
3453
3454         /* might be already done during nonblock submission */
3455         if (!close->put_file) {
3456                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3457                 if (ret < 0)
3458                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3459         }
3460
3461         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3462         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3463                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3464                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE | REQ_F_MUST_PUNT;
3465                 return -EAGAIN;
3466         }
3467
3468         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3469         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3470         if (ret < 0)
3471                 req_set_fail_links(req);
3472         io_cqring_add_event(req, ret);
3473         fput(close->put_file);
3474         close->put_file = NULL;
3475         io_put_req(req);
3476         return 0;
3477 }
3478
3479 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3480 {
3481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3482
3483         if (!req->file)
3484                 return -EBADF;
3485
3486         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3487                 return -EINVAL;
3488         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3489                 return -EINVAL;
3490
3491         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3492         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3493         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3498 {
3499         int ret;
3500
3501         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3502         if (force_nonblock)
3503                 return -EAGAIN;
3504
3505         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3506                                 req->sync.flags);
3507         if (ret < 0)
3508                 req_set_fail_links(req);
3509         io_cqring_add_event(req, ret);
3510         io_put_req(req);
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 #if defined(CONFIG_NET)
3515 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3516                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3517 {
3518         if (req->io)
3519                 return -EAGAIN;
3520         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3521                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3522                         kfree(kmsg->iov);
3523                 return -ENOMEM;
3524         }
3525         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3526         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3527         return -EAGAIN;
3528 }
3529
3530 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3531 {
3532         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3533         struct io_async_ctx *io = req->io;
3534         int ret;
3535
3536         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3537                 return -EINVAL;
3538
3539         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3540         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3541         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3542
3543 #ifdef CONFIG_COMPAT
3544         if (req->ctx->compat)
3545                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3546 #endif
3547
3548         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3549                 return 0;
3550         /* iovec is already imported */
3551         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3552                 return 0;
3553
3554         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3555         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3556                                         &io->msg.iov);
3557         if (!ret)
3558                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3559         return ret;
3560 }
3561
3562 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3563 {
3564         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3565         struct socket *sock;
3566         int ret;
3567
3568         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3569         if (sock) {
3570                 struct io_async_ctx io;
3571                 unsigned flags;
3572
3573                 if (req->io) {
3574                         kmsg = &req->io->msg;
3575                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3576                         /* if iov is set, it's allocated already */
3577                         if (!kmsg->iov)
3578                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3579                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3580                 } else {
3581                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3582
3583                         kmsg = &io.msg;
3584                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3585
3586                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3587                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3588                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3589                         if (ret)
3590                                 return ret;
3591                 }
3592
3593                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3594                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3595                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3596                 else if (force_nonblock)
3597                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3598
3599                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3600                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3601                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3602                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3603                         ret = -EINTR;
3604         }
3605
3606         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3607                 kfree(kmsg->iov);
3608         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3609         io_cqring_add_event(req, ret);
3610         if (ret < 0)
3611                 req_set_fail_links(req);
3612         io_put_req(req);
3613         return 0;
3614 }
3615
3616 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3617 {
3618         struct socket *sock;
3619         int ret;
3620
3621         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3622         if (sock) {
3623                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3624                 struct msghdr msg;
3625                 struct iovec iov;
3626                 unsigned flags;
3627
3628                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3629                                                 &msg.msg_iter);
3630                 if (ret)
3631                         return ret;
3632
3633                 msg.msg_name = NULL;
3634                 msg.msg_control = NULL;
3635                 msg.msg_controllen = 0;
3636                 msg.msg_namelen = 0;
3637
3638                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3639                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3640                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3641                 else if (force_nonblock)
3642                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3643
3644                 msg.msg_flags = flags;
3645                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3646                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3647                         return -EAGAIN;
3648                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3649                         ret = -EINTR;
3650         }
3651
3652         io_cqring_add_event(req, ret);
3653         if (ret < 0)
3654                 req_set_fail_links(req);
3655         io_put_req(req);
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3660 {
3661         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3662         struct iovec __user *uiov;
3663         size_t iov_len;
3664         int ret;
3665
3666         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
3667                                         &uiov, &iov_len);
3668         if (ret)
3669                 return ret;
3670
3671         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3672                 if (iov_len > 1)
3673                         return -EINVAL;
3674                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3675                         return -EFAULT;
3676                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3677                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
3678                                 sr->len);
3679                 io->msg.iov = NULL;
3680         } else {
3681                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
3682                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
3683                 if (ret > 0)
3684                         ret = 0;
3685         }
3686
3687         return ret;
3688 }
3689
3690 #ifdef CONFIG_COMPAT
3691 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3692                                         struct io_async_ctx *io)
3693 {
3694         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
3695         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3696         struct compat_iovec __user *uiov;
3697         compat_uptr_t ptr;
3698         compat_size_t len;
3699         int ret;
3700
3701         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
3702         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
3703                                         &ptr, &len);
3704         if (ret)
3705                 return ret;
3706
3707         uiov = compat_ptr(ptr);
3708         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3709                 compat_ssize_t clen;
3710
3711                 if (len > 1)
3712                         return -EINVAL;
3713                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3714                         return -EFAULT;
3715                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3716                         return -EFAULT;
3717                 if (clen < 0)
3718                         return -EINVAL;
3719                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3720                 io->msg.iov = NULL;
3721         } else {
3722                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
3723                                                 &io->msg.iov,
3724                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
3725                 if (ret < 0)
3726                         return ret;
3727         }
3728
3729         return 0;
3730 }
3731 #endif
3732
3733 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3734 {
3735         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3736
3737 #ifdef CONFIG_COMPAT
3738         if (req->ctx->compat)
3739                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3740 #endif
3741
3742         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3743 }
3744
3745 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
3746                                                int *cflags, bool needs_lock)
3747 {
3748         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3749         struct io_buffer *kbuf;
3750
3751         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3752                 return NULL;
3753
3754         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
3755         if (IS_ERR(kbuf))
3756                 return kbuf;
3757
3758         sr->kbuf = kbuf;
3759         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3760
3761         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
3762         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
3763         return kbuf;
3764 }
3765
3766 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3767                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3768 {
3769         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3770         struct io_async_ctx *io = req->io;
3771         int ret;
3772
3773         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3774                 return -EINVAL;
3775
3776         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3777         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3778         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3779         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3780
3781 #ifdef CONFIG_COMPAT
3782         if (req->ctx->compat)
3783                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3784 #endif
3785
3786         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3787                 return 0;
3788         /* iovec is already imported */
3789         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3790                 return 0;
3791
3792         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3793         if (!ret)
3794                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3795         return ret;
3796 }
3797
3798 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3799 {
3800         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3801         struct socket *sock;
3802         int ret, cflags = 0;
3803
3804         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3805         if (sock) {
3806                 struct io_buffer *kbuf;
3807                 struct io_async_ctx io;
3808                 unsigned flags;
3809
3810                 if (req->io) {
3811                         kmsg = &req->io->msg;
3812                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3813                         /* if iov is set, it's allocated already */
3814                         if (!kmsg->iov)
3815                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3816                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3817                 } else {
3818                         kmsg = &io.msg;
3819                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3820
3821                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
3822                         if (ret)
3823                                 return ret;
3824                 }
3825
3826                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3827                 if (IS_ERR(kbuf)) {
3828                         return PTR_ERR(kbuf);
3829                 } else if (kbuf) {
3830                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3831                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
3832                                         1, req->sr_msg.len);
3833                 }
3834
3835                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3836                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3837                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3838                 else if (force_nonblock)
3839                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3840
3841                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3842                                                 kmsg->uaddr, flags);
3843                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3844                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3845                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3846                         ret = -EINTR;
3847         }
3848
3849         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3850                 kfree(kmsg->iov);
3851         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3852         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3853         if (ret < 0)
3854                 req_set_fail_links(req);
3855         io_put_req(req);
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3860 {
3861         struct io_buffer *kbuf = NULL;
3862         struct socket *sock;
3863         int ret, cflags = 0;
3864
3865         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3866         if (sock) {
3867                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3868                 void __user *buf = sr->buf;
3869                 struct msghdr msg;
3870                 struct iovec iov;
3871                 unsigned flags;
3872
3873                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3874                 if (IS_ERR(kbuf))
3875                         return PTR_ERR(kbuf);
3876                 else if (kbuf)
3877                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3878
3879                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
3880                                                 &msg.msg_iter);
3881                 if (ret) {
3882                         kfree(kbuf);
3883                         return ret;
3884                 }
3885
3886                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3887                 msg.msg_name = NULL;
3888                 msg.msg_control = NULL;
3889                 msg.msg_controllen = 0;
3890                 msg.msg_namelen = 0;
3891                 msg.msg_iocb = NULL;
3892                 msg.msg_flags = 0;
3893
3894                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3895                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3896                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3897                 else if (force_nonblock)
3898                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3899
3900                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3901                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3902                         return -EAGAIN;
3903                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3904                         ret = -EINTR;
3905         }
3906
3907         kfree(kbuf);
3908         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3909         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3910         if (ret < 0)
3911                 req_set_fail_links(req);
3912         io_put_req(req);
3913         return 0;
3914 }
3915
3916 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3917 {
3918         struct io_accept *accept = &req->accept;
3919
3920         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3921                 return -EINVAL;
3922         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3923                 return -EINVAL;
3924
3925         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3926         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3927         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3928         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3929         return 0;
3930 }
3931
3932 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3933 {
3934         struct io_accept *accept = &req->accept;
3935         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3936         int ret;
3937
3938         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3939                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3940
3941         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3942                                         accept->addr_len, accept->flags,
3943                                         accept->nofile);
3944         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3945                 return -EAGAIN;
3946         if (ret < 0) {
3947                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3948                         ret = -EINTR;
3949                 req_set_fail_links(req);
3950         }
3951         io_cqring_add_event(req, ret);
3952         io_put_req(req);
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3957 {
3958         struct io_connect *conn = &req->connect;
3959         struct io_async_ctx *io = req->io;
3960
3961         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3962                 return -EINVAL;
3963         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3964                 return -EINVAL;
3965
3966         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3967         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3968
3969         if (!io)
3970                 return 0;
3971
3972         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3973                                         &io->connect.address);
3974 }
3975
3976 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3977 {
3978         struct io_async_ctx __io, *io;
3979         unsigned file_flags;
3980         int ret;
3981
3982         if (req->io) {
3983                 io = req->io;
3984         } else {
3985                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3986                                                 req->connect.addr_len,
3987                                                 &__io.connect.address);
3988                 if (ret)
3989                         goto out;
3990                 io = &__io;
3991         }
3992
3993         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3994
3995         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3996                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3997         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3998                 if (req->io)
3999                         return -EAGAIN;
4000                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4001                         ret = -ENOMEM;
4002                         goto out;
4003                 }
4004                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4005                 return -EAGAIN;
4006         }
4007         if (ret == -ERESTARTSYS)
4008                 ret = -EINTR;
4009 out:
4010         if (ret < 0)
4011                 req_set_fail_links(req);
4012         io_cqring_add_event(req, ret);
4013         io_put_req(req);
4014         return 0;
4015 }
4016 #else /* !CONFIG_NET */
4017 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4018 {
4019         return -EOPNOTSUPP;
4020 }
4021
4022 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4023 {
4024         return -EOPNOTSUPP;
4025 }
4026
4027 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4028 {
4029         return -EOPNOTSUPP;
4030 }
4031
4032 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4033                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4034 {
4035         return -EOPNOTSUPP;
4036 }
4037
4038 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4039 {
4040         return -EOPNOTSUPP;
4041 }
4042
4043 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4044 {
4045         return -EOPNOTSUPP;
4046 }
4047
4048 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4049 {
4050         return -EOPNOTSUPP;
4051 }
4052
4053 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4054 {
4055         return -EOPNOTSUPP;
4056 }
4057
4058 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4059 {
4060         return -EOPNOTSUPP;
4061 }
4062
4063 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4064 {
4065         return -EOPNOTSUPP;
4066 }
4067 #endif /* CONFIG_NET */
4068
4069 struct io_poll_table {
4070         struct poll_table_struct pt;
4071         struct io_kiocb *req;
4072         int error;
4073 };
4074
4075 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4076                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4077 {
4078         struct task_struct *tsk;
4079         int ret;
4080
4081         /* for instances that support it check for an event match first: */
4082         if (mask && !(mask & poll->events))
4083                 return 0;
4084
4085         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4086
4087         list_del_init(&poll->wait.entry);
4088
4089         tsk = req->task;
4090         req->result = mask;
4091         init_task_work(&req->task_work, func);
4092         /*
4093          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4094          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4095          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4096          * have the needed state needed for it anyway.
4097          */
4098         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4099         if (unlikely(ret)) {
4100                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4101                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4102                 task_work_add(tsk, &req->task_work, true);
4103         }
4104         wake_up_process(tsk);
4105         return 1;
4106 }
4107
4108 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4109         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4110 {
4111         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4112
4113         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4114                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4115
4116                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4117         }
4118
4119         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4120         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4121                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4122                 return true;
4123         }
4124
4125         return false;
4126 }
4127
4128 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4129 {
4130         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4131
4132         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4133
4134         if (poll && poll->head) {
4135                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4136
4137                 spin_lock(&head->lock);
4138                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4139                 if (poll->wait.private)
4140                         refcount_dec(&req->refs);
4141                 poll->head = NULL;
4142                 spin_unlock(&head->lock);
4143         }
4144 }
4145
4146 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4147 {
4148         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4149
4150         io_poll_remove_double(req);
4151         req->poll.done = true;
4152         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4153         io_commit_cqring(ctx);
4154 }
4155
4156 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4157 {
4158         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4159
4160         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4161                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4162                 return;
4163         }
4164
4165         hash_del(&req->hash_node);
4166         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4167         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4168         io_put_req_find_next(req, nxt);
4169         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4170
4171         io_cqring_ev_posted(ctx);
4172 }
4173
4174 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4175 {
4176         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4177         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4178
4179         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4180         if (nxt) {
4181                 struct io_ring_ctx *ctx = nxt->ctx;
4182
4183                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4184                 __io_queue_sqe(nxt, NULL);
4185                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4186         }
4187 }
4188
4189 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4190                                int sync, void *key)
4191 {
4192         struct io_kiocb *req = wait->private;
4193         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4194         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4195
4196         /* for instances that support it check for an event match first: */
4197         if (mask && !(mask & poll->events))
4198                 return 0;
4199
4200         if (req->poll.head) {
4201                 bool done;
4202
4203                 spin_lock(&req->poll.head->lock);
4204                 done = list_empty(&req->poll.wait.entry);
4205                 if (!done)
4206                         list_del_init(&req->poll.wait.entry);
4207                 spin_unlock(&req->poll.head->lock);
4208                 if (!done)
4209                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4210         }
4211         refcount_dec(&req->refs);
4212         return 1;
4213 }
4214
4215 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4216                               wait_queue_func_t wake_func)
4217 {
4218         poll->head = NULL;
4219         poll->done = false;
4220         poll->canceled = false;
4221         poll->events = events;
4222         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4223         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4224 }
4225
4226 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4227                             struct wait_queue_head *head)
4228 {
4229         struct io_kiocb *req = pt->req;
4230
4231         /*
4232          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4233          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4234          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4235          */
4236         if (unlikely(poll->head)) {
4237                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4238                 if (req->io) {
4239                         pt->error = -EINVAL;
4240                         return;
4241                 }
4242                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4243                 if (!poll) {
4244                         pt->error = -ENOMEM;
4245                         return;
4246                 }
4247                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4248                 refcount_inc(&req->refs);
4249                 poll->wait.private = req;
4250                 req->io = (void *) poll;
4251         }
4252
4253         pt->error = 0;
4254         poll->head = head;
4255         add_wait_queue(head, &poll->wait);
4256 }
4257
4258 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4259                                struct poll_table_struct *p)
4260 {
4261         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4262
4263         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4264 }
4265
4266 static void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
4267 {
4268         struct mm_struct *mm = current->mm;
4269
4270         if (mm) {
4271                 kthread_unuse_mm(mm);
4272                 mmput(mm);
4273         }
4274 }
4275
4276 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
4277                                    struct io_kiocb *req)
4278 {
4279         if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !current->mm) {
4280                 if (unlikely(!mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
4281                         return -EFAULT;
4282                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
4283         }
4284
4285         return 0;
4286 }
4287
4288 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4289 {
4290         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4291         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4292         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4293         bool canceled = false;
4294
4295         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4296
4297         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4298                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4299                 return;
4300         }
4301
4302         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4303         if (hash_hashed(&req->hash_node)) {
4304                 hash_del(&req->hash_node);
4305         } else {
4306                 canceled = READ_ONCE(apoll->poll.canceled);
4307                 if (canceled) {
4308                         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4309                         io_commit_cqring(ctx);
4310                 }
4311         }
4312
4313         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4314
4315         /* restore ->work in case we need to retry again */
4316         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4317                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4318         kfree(apoll);
4319
4320         if (!canceled) {
4321                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
4322                 if (io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)) {
4323                         io_cqring_add_event(req, -EFAULT);
4324                         goto end_req;
4325                 }
4326                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4327                 __io_queue_sqe(req, NULL);
4328                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4329         } else {
4330                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4331 end_req:
4332                 req_set_fail_links(req);
4333                 io_double_put_req(req);
4334         }
4335 }
4336
4337 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4338                         void *key)
4339 {
4340         struct io_kiocb *req = wait->private;
4341         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4342
4343         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4344                                         key_to_poll(key));
4345
4346         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4347 }
4348
4349 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4350 {
4351         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4352         struct hlist_head *list;
4353
4354         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4355         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4356 }
4357
4358 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4359                                       struct io_poll_iocb *poll,
4360                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4361                                       wait_queue_func_t wake_func)
4362         __acquires(&ctx->completion_lock)
4363 {
4364         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4365         bool cancel = false;
4366
4367         poll->file = req->file;
4368         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4369         poll->wait.private = req;
4370
4371         ipt->pt._key = mask;
4372         ipt->req = req;
4373         ipt->error = -EINVAL;
4374
4375         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4376
4377         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4378         if (likely(poll->head)) {
4379                 spin_lock(&poll->head->lock);
4380                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4381                         if (ipt->error)
4382                                 cancel = true;
4383                         ipt->error = 0;
4384                         mask = 0;
4385                 }
4386                 if (mask || ipt->error)
4387                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4388                 else if (cancel)
4389                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4390                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4391                         io_poll_req_insert(req);
4392                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4393         }
4394
4395         return mask;
4396 }
4397
4398 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4399 {
4400         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4401         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4402         struct async_poll *apoll;
4403         struct io_poll_table ipt;
4404         __poll_t mask, ret;
4405         bool had_io;
4406
4407         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4408                 return false;
4409         if (req->flags & (REQ_F_MUST_PUNT | REQ_F_POLLED))
4410                 return false;
4411         if (!def->pollin && !def->pollout)
4412                 return false;
4413
4414         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4415         if (unlikely(!apoll))
4416                 return false;
4417
4418         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4419         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4420                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4421         had_io = req->io != NULL;
4422
4423         io_get_req_task(req);
4424         req->apoll = apoll;
4425         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4426
4427         mask = 0;
4428         if (def->pollin)
4429                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4430         if (def->pollout)
4431                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4432         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4433
4434         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4435
4436         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4437                                         io_async_wake);
4438         if (ret) {
4439                 ipt.error = 0;
4440                 /* only remove double add if we did it here */
4441                 if (!had_io)
4442                         io_poll_remove_double(req);
4443                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4444                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4445                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4446                 kfree(apoll);
4447                 return false;
4448         }
4449         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4450         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4451                                         apoll->poll.events);
4452         return true;
4453 }
4454
4455 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4456                                  struct io_poll_iocb *poll)
4457 {
4458         bool do_complete = false;
4459
4460         spin_lock(&poll->head->lock);
4461         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4462         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4463                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4464                 do_complete = true;
4465         }
4466         spin_unlock(&poll->head->lock);
4467         hash_del(&req->hash_node);
4468         return do_complete;
4469 }
4470
4471 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4472 {
4473         bool do_complete;
4474
4475         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4476                 io_poll_remove_double(req);
4477                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4478         } else {
4479                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4480
4481                 /* non-poll requests have submit ref still */
4482                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4483                 if (do_complete) {
4484                         io_put_req(req);
4485                         /*
4486                          * restore ->work because we will call
4487                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4488                          * final reference.
4489                          */
4490                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4491                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4492                                        sizeof(req->work));
4493                         kfree(apoll);
4494                 }
4495         }
4496
4497         if (do_complete) {
4498                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4499                 io_commit_cqring(req->ctx);
4500                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4501                 io_put_req(req);
4502         }
4503
4504         return do_complete;
4505 }
4506
4507 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4508 {
4509         struct hlist_node *tmp;
4510         struct io_kiocb *req;
4511         int posted = 0, i;
4512
4513         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4514         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4515                 struct hlist_head *list;
4516
4517                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4518                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4519                         posted += io_poll_remove_one(req);
4520         }
4521         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4522
4523         if (posted)
4524                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4525 }
4526
4527 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4528 {
4529         struct hlist_head *list;
4530         struct io_kiocb *req;
4531
4532         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4533         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4534                 if (sqe_addr != req->user_data)
4535                         continue;
4536                 if (io_poll_remove_one(req))
4537                         return 0;
4538                 return -EALREADY;
4539         }
4540
4541         return -ENOENT;
4542 }
4543
4544 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4545                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4546 {
4547         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4548                 return -EINVAL;
4549         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4550             sqe->poll_events)
4551                 return -EINVAL;
4552
4553         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4554         return 0;
4555 }
4556
4557 /*
4558  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4559  * and remove it if found.
4560  */
4561 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4562 {
4563         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4564         u64 addr;
4565         int ret;
4566
4567         addr = req->poll.addr;
4568         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4569         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4570         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4571
4572         io_cqring_add_event(req, ret);
4573         if (ret < 0)
4574                 req_set_fail_links(req);
4575         io_put_req(req);
4576         return 0;
4577 }
4578
4579 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4580                         void *key)
4581 {
4582         struct io_kiocb *req = wait->private;
4583         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4584
4585         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4586 }
4587
4588 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4589                                struct poll_table_struct *p)
4590 {
4591         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4592
4593         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4594 }
4595
4596 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4597 {
4598         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4599         u16 events;
4600
4601         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4602                 return -EINVAL;
4603         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4604                 return -EINVAL;
4605         if (!poll->file)
4606                 return -EBADF;
4607
4608         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
4609         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
4610
4611         io_get_req_task(req);
4612         return 0;
4613 }
4614
4615 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4616 {
4617         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4618         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4619         struct io_poll_table ipt;
4620         __poll_t mask;
4621
4622         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4623         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4624         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4625
4626         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4627                                         io_poll_wake);
4628
4629         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4630                 ipt.error = 0;
4631                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4632         }
4633         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4634
4635         if (mask) {
4636                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4637                 io_put_req(req);
4638         }
4639         return ipt.error;
4640 }
4641
4642 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4643 {
4644         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4645                                                 struct io_timeout_data, timer);
4646         struct io_kiocb *req = data->req;
4647         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4648         unsigned long flags;
4649
4650         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4651
4652         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4653         /*
4654          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4655          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4656          */
4657         if (!list_empty(&req->list))
4658                 list_del_init(&req->list);
4659
4660         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4661         io_commit_cqring(ctx);
4662         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4663
4664         io_cqring_ev_posted(ctx);
4665         req_set_fail_links(req);
4666         io_put_req(req);
4667         return HRTIMER_NORESTART;
4668 }
4669
4670 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4671 {
4672         struct io_kiocb *req;
4673         int ret = -ENOENT;
4674
4675         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4676                 if (user_data == req->user_data) {
4677                         list_del_init(&req->list);
4678                         ret = 0;
4679                         break;
4680                 }
4681         }
4682
4683         if (ret == -ENOENT)
4684                 return ret;
4685
4686         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
4687         if (ret == -1)
4688                 return -EALREADY;
4689
4690         req_set_fail_links(req);
4691         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4692         io_put_req(req);
4693         return 0;
4694 }
4695
4696 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4697                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4698 {
4699         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4700                 return -EINVAL;
4701         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
4702                 return -EINVAL;
4703
4704         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4705         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4706         if (req->timeout.flags)
4707                 return -EINVAL;
4708
4709         return 0;
4710 }
4711
4712 /*
4713  * Remove or update an existing timeout command
4714  */
4715 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
4716 {
4717         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4718         int ret;
4719
4720         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4721         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
4722
4723         io_cqring_fill_event(req, ret);
4724         io_commit_cqring(ctx);
4725         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4726         io_cqring_ev_posted(ctx);
4727         if (ret < 0)
4728                 req_set_fail_links(req);
4729         io_put_req(req);
4730         return 0;
4731 }
4732
4733 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4734                            bool is_timeout_link)
4735 {
4736         struct io_timeout_data *data;
4737         unsigned flags;
4738         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
4739
4740         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4741                 return -EINVAL;
4742         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
4743                 return -EINVAL;
4744         if (off && is_timeout_link)
4745                 return -EINVAL;
4746         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4747         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
4748                 return -EINVAL;
4749
4750         req->timeout.off = off;
4751
4752         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4753                 return -ENOMEM;
4754
4755         data = &req->io->timeout;
4756         data->req = req;
4757         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
4758
4759         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
4760                 return -EFAULT;
4761
4762         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
4763                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
4764         else
4765                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
4766
4767         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
4768         return 0;
4769 }
4770
4771 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
4772 {
4773         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4774         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4775         struct list_head *entry;
4776         u32 tail, off = req->timeout.off;
4777
4778         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4779
4780         /*
4781          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
4782          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
4783          * a pure timeout request, sequence isn't used.
4784          */
4785         if (!off) {
4786                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
4787                 entry = ctx->timeout_list.prev;
4788                 goto add;
4789         }
4790
4791         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
4792         req->timeout.target_seq = tail + off;
4793
4794         /*
4795          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
4796          * the one we need first.
4797          */
4798         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
4799                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
4800
4801                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
4802                         continue;
4803                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
4804                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
4805                         break;
4806         }
4807 add:
4808         list_add(&req->list, entry);
4809         data->timer.function = io_timeout_fn;
4810         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
4811         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4812         return 0;
4813 }
4814
4815 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4816 {
4817         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4818
4819         return req->user_data == (unsigned long) data;
4820 }
4821
4822 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4823 {
4824         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4825         int ret = 0;
4826
4827         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
4828         switch (cancel_ret) {
4829         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4830                 ret = 0;
4831                 break;
4832         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4833                 ret = -EALREADY;
4834                 break;
4835         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4836                 ret = -ENOENT;
4837                 break;
4838         }
4839
4840         return ret;
4841 }
4842
4843 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4844                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4845                                      int success_ret)
4846 {
4847         unsigned long flags;
4848         int ret;
4849
4850         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4851         if (ret != -ENOENT) {
4852                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4853                 goto done;
4854         }
4855
4856         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4857         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4858         if (ret != -ENOENT)
4859                 goto done;
4860         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4861 done:
4862         if (!ret)
4863                 ret = success_ret;
4864         io_cqring_fill_event(req, ret);
4865         io_commit_cqring(ctx);
4866         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4867         io_cqring_ev_posted(ctx);
4868
4869         if (ret < 0)
4870                 req_set_fail_links(req);
4871         io_put_req(req);
4872 }
4873
4874 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4875                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4876 {
4877         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4878                 return -EINVAL;
4879         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4880             sqe->cancel_flags)
4881                 return -EINVAL;
4882
4883         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4884         return 0;
4885 }
4886
4887 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
4888 {
4889         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4890
4891         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
4892         return 0;
4893 }
4894
4895 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4896                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4897 {
4898         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4899                 return -EINVAL;
4900
4901         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4902         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4903         if (!req->files_update.nr_args)
4904                 return -EINVAL;
4905         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4906         return 0;
4907 }
4908
4909 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4910 {
4911         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4912         struct io_uring_files_update up;
4913         int ret;
4914
4915         if (force_nonblock)
4916                 return -EAGAIN;
4917
4918         up.offset = req->files_update.offset;
4919         up.fds = req->files_update.arg;
4920
4921         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4922         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4923         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4924
4925         if (ret < 0)
4926                 req_set_fail_links(req);
4927         io_cqring_add_event(req, ret);
4928         io_put_req(req);
4929         return 0;
4930 }
4931
4932 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4933                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4934 {
4935         ssize_t ret = 0;
4936
4937         if (!sqe)
4938                 return 0;
4939
4940         io_req_init_async(req);
4941
4942         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4943                 ret = io_grab_files(req);
4944                 if (unlikely(ret))
4945                         return ret;
4946         }
4947
4948         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4949
4950         switch (req->opcode) {
4951         case IORING_OP_NOP:
4952                 break;
4953         case IORING_OP_READV:
4954         case IORING_OP_READ_FIXED:
4955         case IORING_OP_READ:
4956                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4957                 break;
4958         case IORING_OP_WRITEV:
4959         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4960         case IORING_OP_WRITE:
4961                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4962                 break;
4963         case IORING_OP_POLL_ADD:
4964                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4965                 break;
4966         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4967                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4968                 break;
4969         case IORING_OP_FSYNC:
4970                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4971                 break;
4972         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4973                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4974                 break;
4975         case IORING_OP_SENDMSG:
4976         case IORING_OP_SEND:
4977                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
4978                 break;
4979         case IORING_OP_RECVMSG:
4980         case IORING_OP_RECV:
4981                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
4982                 break;
4983         case IORING_OP_CONNECT:
4984                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
4985                 break;
4986         case IORING_OP_TIMEOUT:
4987                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
4988                 break;
4989         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
4990                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
4991                 break;
4992         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
4993                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
4994                 break;
4995         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
4996                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
4997                 break;
4998         case IORING_OP_ACCEPT:
4999                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5000                 break;
5001         case IORING_OP_FALLOCATE:
5002                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5003                 break;
5004         case IORING_OP_OPENAT:
5005                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5006                 break;
5007         case IORING_OP_CLOSE:
5008                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5009                 break;
5010         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5011                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5012                 break;
5013         case IORING_OP_STATX:
5014                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5015                 break;
5016         case IORING_OP_FADVISE:
5017                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5018                 break;
5019         case IORING_OP_MADVISE:
5020                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5021                 break;
5022         case IORING_OP_OPENAT2:
5023                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5024                 break;
5025         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5026                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5027                 break;
5028         case IORING_OP_SPLICE:
5029                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5030                 break;
5031         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5032                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5033                 break;
5034         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5035                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5036                 break;
5037         case IORING_OP_TEE:
5038                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5039                 break;
5040         default:
5041                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5042                                 req->opcode);
5043                 ret = -EINVAL;
5044                 break;
5045         }
5046
5047         return ret;
5048 }
5049
5050 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5051 {
5052         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5053         int ret;
5054
5055         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5056         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5057                 return 0;
5058
5059         if (!req->io) {
5060                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5061                         return -EAGAIN;
5062                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5063                 if (ret < 0)
5064                         return ret;
5065         }
5066
5067         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5068         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5069                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5070                 return 0;
5071         }
5072
5073         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5074         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5075         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5076         return -EIOCBQUEUED;
5077 }
5078
5079 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5080 {
5081         struct io_async_ctx *io = req->io;
5082
5083         switch (req->opcode) {
5084         case IORING_OP_READV:
5085         case IORING_OP_READ_FIXED:
5086         case IORING_OP_READ:
5087                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5088                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5089                 /* fallthrough */
5090         case IORING_OP_WRITEV:
5091         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5092         case IORING_OP_WRITE:
5093                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5094                         kfree(io->rw.iov);
5095                 break;
5096         case IORING_OP_RECVMSG:
5097                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5098                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5099                 /* fallthrough */
5100         case IORING_OP_SENDMSG:
5101                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5102                         kfree(io->msg.iov);
5103                 break;
5104         case IORING_OP_RECV:
5105                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5106                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5107                 break;
5108         case IORING_OP_OPENAT:
5109         case IORING_OP_OPENAT2:
5110                 break;
5111         case IORING_OP_SPLICE:
5112         case IORING_OP_TEE:
5113                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5114                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5115                 break;
5116         }
5117
5118         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5119 }
5120
5121 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5122                         bool force_nonblock)
5123 {
5124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5125         int ret;
5126
5127         switch (req->opcode) {
5128         case IORING_OP_NOP:
5129                 ret = io_nop(req);
5130                 break;
5131         case IORING_OP_READV:
5132         case IORING_OP_READ_FIXED:
5133         case IORING_OP_READ:
5134                 if (sqe) {
5135                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5136                         if (ret < 0)
5137                                 break;
5138                 }
5139                 ret = io_read(req, force_nonblock);
5140                 break;
5141         case IORING_OP_WRITEV:
5142         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5143         case IORING_OP_WRITE:
5144                 if (sqe) {
5145                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5146                         if (ret < 0)
5147                                 break;
5148                 }
5149                 ret = io_write(req, force_nonblock);
5150                 break;
5151         case IORING_OP_FSYNC:
5152                 if (sqe) {
5153                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5154                         if (ret < 0)
5155                                 break;
5156                 }
5157                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5158                 break;
5159         case IORING_OP_POLL_ADD:
5160                 if (sqe) {
5161                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5162                         if (ret)
5163                                 break;
5164                 }
5165                 ret = io_poll_add(req);
5166                 break;
5167         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5168                 if (sqe) {
5169                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5170                         if (ret < 0)
5171                                 break;
5172                 }
5173                 ret = io_poll_remove(req);
5174                 break;
5175         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5176                 if (sqe) {
5177                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5178                         if (ret < 0)
5179                                 break;
5180                 }
5181                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5182                 break;
5183         case IORING_OP_SENDMSG:
5184         case IORING_OP_SEND:
5185                 if (sqe) {
5186                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5187                         if (ret < 0)
5188                                 break;
5189                 }
5190                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5191                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock);
5192                 else
5193                         ret = io_send(req, force_nonblock);
5194                 break;
5195         case IORING_OP_RECVMSG:
5196         case IORING_OP_RECV:
5197                 if (sqe) {
5198                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5199                         if (ret)
5200                                 break;
5201                 }
5202                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5203                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock);
5204                 else
5205                         ret = io_recv(req, force_nonblock);
5206                 break;
5207         case IORING_OP_TIMEOUT:
5208                 if (sqe) {
5209                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5210                         if (ret)
5211                                 break;
5212                 }
5213                 ret = io_timeout(req);
5214                 break;
5215         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5216                 if (sqe) {
5217                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5218                         if (ret)
5219                                 break;
5220                 }
5221                 ret = io_timeout_remove(req);
5222                 break;
5223         case IORING_OP_ACCEPT:
5224                 if (sqe) {
5225                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5226                         if (ret)
5227                                 break;
5228                 }
5229                 ret = io_accept(req, force_nonblock);
5230                 break;
5231         case IORING_OP_CONNECT:
5232                 if (sqe) {
5233                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5234                         if (ret)
5235                                 break;
5236                 }
5237                 ret = io_connect(req, force_nonblock);
5238                 break;
5239         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5240                 if (sqe) {
5241                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5242                         if (ret)
5243                                 break;
5244                 }
5245                 ret = io_async_cancel(req);
5246                 break;
5247         case IORING_OP_FALLOCATE:
5248                 if (sqe) {
5249                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5250                         if (ret)
5251                                 break;
5252                 }
5253                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5254                 break;
5255         case IORING_OP_OPENAT:
5256                 if (sqe) {
5257                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5258                         if (ret)
5259                                 break;
5260                 }
5261                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5262                 break;
5263         case IORING_OP_CLOSE:
5264                 if (sqe) {
5265                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5266                         if (ret)
5267                                 break;
5268                 }
5269                 ret = io_close(req, force_nonblock);
5270                 break;
5271         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5272                 if (sqe) {
5273                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5274                         if (ret)
5275                                 break;
5276                 }
5277                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
5278                 break;
5279         case IORING_OP_STATX:
5280                 if (sqe) {
5281                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5282                         if (ret)
5283                                 break;
5284                 }
5285                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5286                 break;
5287         case IORING_OP_FADVISE:
5288                 if (sqe) {
5289                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5290                         if (ret)
5291                                 break;
5292                 }
5293                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5294                 break;
5295         case IORING_OP_MADVISE:
5296                 if (sqe) {
5297                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5298                         if (ret)
5299                                 break;
5300                 }
5301                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5302                 break;
5303         case IORING_OP_OPENAT2:
5304                 if (sqe) {
5305                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5306                         if (ret)
5307                                 break;
5308                 }
5309                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5310                 break;
5311         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5312                 if (sqe) {
5313                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5314                         if (ret)
5315                                 break;
5316                 }
5317                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock);
5318                 break;
5319         case IORING_OP_SPLICE:
5320                 if (sqe) {
5321                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5322                         if (ret < 0)
5323                                 break;
5324                 }
5325                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5326                 break;
5327         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5328                 if (sqe) {
5329                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5330                         if (ret)
5331                                 break;
5332                 }
5333                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock);
5334                 break;
5335         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5336                 if (sqe) {
5337                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5338                         if (ret)
5339                                 break;
5340                 }
5341                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock);
5342                 break;
5343         case IORING_OP_TEE:
5344                 if (sqe) {
5345                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5346                         if (ret < 0)
5347                                 break;
5348                 }
5349                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5350                 break;
5351         default:
5352                 ret = -EINVAL;
5353                 break;
5354         }
5355
5356         if (ret)
5357                 return ret;
5358
5359         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5360         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5361                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5362
5363                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5364                 if (in_async)
5365                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5366
5367                 io_iopoll_req_issued(req);
5368
5369                 if (in_async)
5370                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5371         }
5372
5373         return 0;
5374 }
5375
5376 static void io_arm_async_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5377 {
5378         struct io_kiocb *link;
5379
5380         /* link head's timeout is queued in io_queue_async_work() */
5381         if (!(req->flags & REQ_F_QUEUE_TIMEOUT))
5382                 return;
5383
5384         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
5385         io_queue_linked_timeout(link);
5386 }
5387
5388 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
5389 {
5390         struct io_wq_work *work = *workptr;
5391         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5392         int ret = 0;
5393
5394         io_arm_async_linked_timeout(req);
5395
5396         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5397         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5398                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5399                 ret = -ECANCELED;
5400         }
5401
5402         if (!ret) {
5403                 do {
5404                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false);
5405                         /*
5406                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5407                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5408                          * wait for request slots on the block side.
5409                          */
5410                         if (ret != -EAGAIN)
5411                                 break;
5412                         cond_resched();
5413                 } while (1);
5414         }
5415
5416         if (ret) {
5417                 req_set_fail_links(req);
5418                 io_cqring_add_event(req, ret);
5419                 io_put_req(req);
5420         }
5421
5422         io_steal_work(req, workptr);
5423 }
5424
5425 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5426                                               int index)
5427 {
5428         struct fixed_file_table *table;
5429
5430         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5431         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5432 }
5433
5434 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5435                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5436 {
5437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5438         struct file *file;
5439
5440         if (fixed) {
5441                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5442                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5443                         return -EBADF;
5444                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5445                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5446                 if (file) {
5447                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5448                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5449                 }
5450         } else {
5451                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5452                 file = __io_file_get(state, fd);
5453         }
5454
5455         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5456                 *out_file = file;
5457                 return 0;
5458         }
5459         return -EBADF;
5460 }
5461
5462 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5463                            int fd)
5464 {
5465         bool fixed;
5466
5467         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5468         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5469                 return -EBADF;
5470
5471         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5472 }
5473
5474 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5475 {
5476         int ret = -EBADF;
5477         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5478
5479         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5480                 return 0;
5481         if (!ctx->ring_file)
5482                 return -EBADF;
5483
5484         rcu_read_lock();
5485         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5486         /*
5487          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5488          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5489          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5490          * this operation if it has.
5491          */
5492         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5493                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5494                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5495                 req->work.files = current->files;
5496                 ret = 0;
5497         }
5498         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5499         rcu_read_unlock();
5500
5501         return ret;
5502 }
5503
5504 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5505 {
5506         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5507                                                 struct io_timeout_data, timer);
5508         struct io_kiocb *req = data->req;
5509         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5510         struct io_kiocb *prev = NULL;
5511         unsigned long flags;
5512
5513         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5514
5515         /*
5516          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5517          * race with the completion of the linked work.
5518          */
5519         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5520                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5521                                   link_list);
5522                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5523                         list_del_init(&req->link_list);
5524                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5525                 } else
5526                         prev = NULL;
5527         }
5528
5529         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5530
5531         if (prev) {
5532                 req_set_fail_links(prev);
5533                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5534                 io_put_req(prev);
5535         } else {
5536                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
5537                 io_put_req(req);
5538         }
5539         return HRTIMER_NORESTART;
5540 }
5541
5542 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5543 {
5544         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5545
5546         /*
5547          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5548          * we got a chance to setup the timer
5549          */
5550         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5551         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5552                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5553
5554                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5555                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5556                                 data->mode);
5557         }
5558         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5559
5560         /* drop submission reference */
5561         io_put_req(req);
5562 }
5563
5564 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5565 {
5566         struct io_kiocb *nxt;
5567
5568         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5569                 return NULL;
5570         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5571         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5572                 return NULL;
5573
5574         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5575                                         link_list);
5576         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5577                 return NULL;
5578
5579         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5580         return nxt;
5581 }
5582
5583 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5584 {
5585         struct io_kiocb *linked_timeout;
5586         struct io_kiocb *nxt;
5587         const struct cred *old_creds = NULL;
5588         int ret;
5589
5590 again:
5591         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5592
5593         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5594             req->work.creds != current_cred()) {
5595                 if (old_creds)
5596                         revert_creds(old_creds);
5597                 if (old_creds == req->work.creds)
5598                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5599                 else
5600                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5601         }
5602
5603         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true);
5604
5605         /*
5606          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5607          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5608          */
5609         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
5610             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
5611                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5612                         if (linked_timeout)
5613                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5614                         goto exit;
5615                 }
5616 punt:
5617                 io_req_init_async(req);
5618
5619                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5620                         ret = io_grab_files(req);
5621                         if (ret)
5622                                 goto err;
5623                 }
5624
5625                 /*
5626                  * Queued up for async execution, worker will release
5627                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5628                  */
5629                 io_queue_async_work(req);
5630                 goto exit;
5631         }
5632
5633 err:
5634         nxt = NULL;
5635         /* drop submission reference */
5636         io_put_req_find_next(req, &nxt);
5637
5638         if (linked_timeout) {
5639                 if (!ret)
5640                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5641                 else
5642                         io_put_req(linked_timeout);
5643         }
5644
5645         /* and drop final reference, if we failed */
5646         if (ret) {
5647                 io_cqring_add_event(req, ret);
5648                 req_set_fail_links(req);
5649                 io_put_req(req);
5650         }
5651         if (nxt) {
5652                 req = nxt;
5653
5654                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5655                         goto punt;
5656                 goto again;
5657         }
5658 exit:
5659         if (old_creds)
5660                 revert_creds(old_creds);
5661 }
5662
5663 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5664 {
5665         int ret;
5666
5667         ret = io_req_defer(req, sqe);
5668         if (ret) {
5669                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5670 fail_req:
5671                         io_cqring_add_event(req, ret);
5672                         req_set_fail_links(req);
5673                         io_double_put_req(req);
5674                 }
5675         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5676                 if (!req->io) {
5677                         ret = -EAGAIN;
5678                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5679                                 goto fail_req;
5680                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5681                         if (unlikely(ret < 0))
5682                                 goto fail_req;
5683                 }
5684
5685                 /*
5686                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5687                  * to async execution.
5688                  */
5689                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5690                 io_queue_async_work(req);
5691         } else {
5692                 __io_queue_sqe(req, sqe);
5693         }
5694 }
5695
5696 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
5697 {
5698         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
5699                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
5700                 io_double_put_req(req);
5701         } else
5702                 io_queue_sqe(req, NULL);
5703 }
5704
5705 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5706                          struct io_kiocb **link)
5707 {
5708         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5709         int ret;
5710
5711         /*
5712          * If we already have a head request, queue this one for async
5713          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
5714          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
5715          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
5716          * conditions are true (normal request), then just queue it.
5717          */
5718         if (*link) {
5719                 struct io_kiocb *head = *link;
5720
5721                 /*
5722                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
5723                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
5724                  * requests in the link. So, it drains the head and the
5725                  * next after the link request. The last one is done via
5726                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
5727                  */
5728                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
5729                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5730                         ctx->drain_next = 1;
5731                 }
5732                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5733                         return -EAGAIN;
5734
5735                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5736                 if (ret) {
5737                         /* fail even hard links since we don't submit */
5738                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5739                         return ret;
5740                 }
5741                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
5742                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
5743
5744                 /* last request of a link, enqueue the link */
5745                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
5746                         io_queue_link_head(head);
5747                         *link = NULL;
5748                 }
5749         } else {
5750                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
5751                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5752                         ctx->drain_next = 0;
5753                 }
5754                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
5755                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
5756                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
5757
5758                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5759                                 return -EAGAIN;
5760
5761                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5762                         if (ret)
5763                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5764                         *link = req;
5765                 } else {
5766                         io_queue_sqe(req, sqe);
5767                 }
5768         }
5769
5770         return 0;
5771 }
5772
5773 /*
5774  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
5775  */
5776 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
5777 {
5778         blk_finish_plug(&state->plug);
5779         io_state_file_put(state);
5780         if (state->free_reqs)
5781                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
5782 }
5783
5784 /*
5785  * Start submission side cache.
5786  */
5787 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
5788                                   unsigned int max_ios)
5789 {
5790         blk_start_plug(&state->plug);
5791         state->free_reqs = 0;
5792         state->file = NULL;
5793         state->ios_left = max_ios;
5794 }
5795
5796 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
5797 {
5798         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5799
5800         /*
5801          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
5802          * since once we write the new head, the application could
5803          * write new data to them.
5804          */
5805         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
5806 }
5807
5808 /*
5809  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
5810  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
5811  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
5812  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
5813  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
5814  * prevent a re-load down the line.
5815  */
5816 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5817 {
5818         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
5819         unsigned head;
5820
5821         /*
5822          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
5823          *
5824          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
5825          *    head updates.
5826          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
5827          *    though the application is the one updating it.
5828          */
5829         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
5830         if (likely(head < ctx->sq_entries))
5831                 return &ctx->sq_sqes[head];
5832
5833         /* drop invalid entries */
5834         ctx->cached_sq_dropped++;
5835         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
5836         return NULL;
5837 }
5838
5839 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5840 {
5841         ctx->cached_sq_head++;
5842 }
5843
5844 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
5845                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
5846                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
5847
5848 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
5849                        const struct io_uring_sqe *sqe,
5850                        struct io_submit_state *state)
5851 {
5852         unsigned int sqe_flags;
5853         int id;
5854
5855         /*
5856          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
5857          * it can be used to mark the position of the first IO in the
5858          * link list.
5859          */
5860         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5861         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
5862         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
5863         req->io = NULL;
5864         req->file = NULL;
5865         req->ctx = ctx;
5866         req->flags = 0;
5867         /* one is dropped after submission, the other at completion */
5868         refcount_set(&req->refs, 2);
5869         req->task = current;
5870         req->result = 0;
5871
5872         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
5873                 return -EINVAL;
5874
5875         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
5876                 return -EFAULT;
5877
5878         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
5879         /* enforce forwards compatibility on users */
5880         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
5881                 return -EINVAL;
5882
5883         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
5884             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
5885                 return -EOPNOTSUPP;
5886
5887         id = READ_ONCE(sqe->personality);
5888         if (id) {
5889                 io_req_init_async(req);
5890                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
5891                 if (unlikely(!req->work.creds))
5892                         return -EINVAL;
5893                 get_cred(req->work.creds);
5894         }
5895
5896         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
5897         req->flags |= sqe_flags;
5898
5899         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
5900                 return 0;
5901
5902         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
5903 }
5904
5905 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
5906                           struct file *ring_file, int ring_fd)
5907 {
5908         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
5909         struct io_kiocb *link = NULL;
5910         int i, submitted = 0;
5911
5912         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
5913         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
5914                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
5915                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
5916                         return -EBUSY;
5917         }
5918
5919         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5920         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5921
5922         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5923                 return -EAGAIN;
5924
5925         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5926                 io_submit_state_start(&state, nr);
5927                 statep = &state;
5928         }
5929
5930         ctx->ring_fd = ring_fd;
5931         ctx->ring_file = ring_file;
5932
5933         for (i = 0; i < nr; i++) {
5934                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5935                 struct io_kiocb *req;
5936                 int err;
5937
5938                 sqe = io_get_sqe(ctx);
5939                 if (unlikely(!sqe)) {
5940                         io_consume_sqe(ctx);
5941                         break;
5942                 }
5943                 req = io_alloc_req(ctx, statep);
5944                 if (unlikely(!req)) {
5945                         if (!submitted)
5946                                 submitted = -EAGAIN;
5947                         break;
5948                 }
5949
5950                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, statep);
5951                 io_consume_sqe(ctx);
5952                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5953                 submitted++;
5954
5955                 if (unlikely(err)) {
5956 fail_req:
5957                         io_cqring_add_event(req, err);
5958                         io_double_put_req(req);
5959                         break;
5960                 }
5961
5962                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5963                                                 true, io_async_submit(ctx));
5964                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link);
5965                 if (err)
5966                         goto fail_req;
5967         }
5968
5969         if (unlikely(submitted != nr)) {
5970                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5971
5972                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5973         }
5974         if (link)
5975                 io_queue_link_head(link);
5976         if (statep)
5977                 io_submit_state_end(&state);
5978
5979          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
5980         io_commit_sqring(ctx);
5981
5982         return submitted;
5983 }
5984
5985 static int io_sq_thread(void *data)
5986 {
5987         struct io_ring_ctx *ctx = data;
5988         const struct cred *old_cred;
5989         DEFINE_WAIT(wait);
5990         unsigned long timeout;
5991         int ret = 0;
5992
5993         complete(&ctx->sq_thread_comp);
5994
5995         old_cred = override_creds(ctx->creds);
5996
5997         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
5998         while (!kthread_should_park()) {
5999                 unsigned int to_submit;
6000
6001                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6002                         unsigned nr_events = 0;
6003
6004                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6005                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
6006                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
6007                         else
6008                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6009                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6010                 }
6011
6012                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6013
6014                 /*
6015                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6016                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6017                  */
6018                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6019                         /*
6020                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6021                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6022                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6023                          * may sleep.
6024                          */
6025                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6026
6027                         /*
6028                          * We're polling. If we're within the defined idle
6029                          * period, then let us spin without work before going
6030                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6031                          * more IO, we should wait for the application to
6032                          * reap events and wake us up.
6033                          */
6034                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6035                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6036                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6037                                 if (current->task_works)
6038                                         task_work_run();
6039                                 cond_resched();
6040                                 continue;
6041                         }
6042
6043                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6044                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6045
6046                         /*
6047                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6048                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6049                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6050                          * will be added to poll_list later, hence check the
6051                          * poll_list again.
6052                          */
6053                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6054                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6055                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6056                                 continue;
6057                         }
6058
6059                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6060                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6061                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
6062                         smp_mb();
6063
6064                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6065                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6066                                 if (kthread_should_park()) {
6067                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6068                                         break;
6069                                 }
6070                                 if (current->task_works) {
6071                                         task_work_run();
6072                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6073                                         continue;
6074                                 }
6075                                 if (signal_pending(current))
6076                                         flush_signals(current);
6077                                 schedule();
6078                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6079
6080                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6081                                 ret = 0;
6082                                 continue;
6083                         }
6084                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6085
6086                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6087                 }
6088
6089                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6090                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6091                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6092                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6093                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6094         }
6095
6096         if (current->task_works)
6097                 task_work_run();
6098
6099         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6100         revert_creds(old_cred);
6101
6102         kthread_parkme();
6103
6104         return 0;
6105 }
6106
6107 struct io_wait_queue {
6108         struct wait_queue_entry wq;
6109         struct io_ring_ctx *ctx;
6110         unsigned to_wait;
6111         unsigned nr_timeouts;
6112 };
6113
6114 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6115 {
6116         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6117
6118         /*
6119          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6120          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6121          * regardless of event count.
6122          */
6123         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6124                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6125 }
6126
6127 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6128                             int wake_flags, void *key)
6129 {
6130         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6131                                                         wq);
6132
6133         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6134         if (!io_should_wake(iowq, true))
6135                 return -1;
6136
6137         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6138 }
6139
6140 /*
6141  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6142  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6143  */
6144 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6145                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6146 {
6147         struct io_wait_queue iowq = {
6148                 .wq = {
6149                         .private        = current,
6150                         .func           = io_wake_function,
6151                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6152                 },
6153                 .ctx            = ctx,
6154                 .to_wait        = min_events,
6155         };
6156         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6157         int ret = 0;
6158
6159         do {
6160                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6161                         return 0;
6162                 if (!current->task_works)
6163                         break;
6164                 task_work_run();
6165         } while (1);
6166
6167         if (sig) {
6168 #ifdef CONFIG_COMPAT
6169                 if (in_compat_syscall())
6170                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6171                                                       sigsz);
6172                 else
6173 #endif
6174                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6175
6176                 if (ret)
6177                         return ret;
6178         }
6179
6180         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6181         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6182         do {
6183                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6184                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6185                 if (current->task_works)
6186                         task_work_run();
6187                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6188                         break;
6189                 schedule();
6190                 if (signal_pending(current)) {
6191                         ret = -EINTR;
6192                         break;
6193                 }
6194         } while (1);
6195         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6196
6197         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6198
6199         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6200 }
6201
6202 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6203 {
6204 #if defined(CONFIG_UNIX)
6205         if (ctx->ring_sock) {
6206                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6207                 struct sk_buff *skb;
6208
6209                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6210                         kfree_skb(skb);
6211         }
6212 #else
6213         int i;
6214
6215         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6216                 struct file *file;
6217
6218                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6219                 if (file)
6220                         fput(file);
6221         }
6222 #endif
6223 }
6224
6225 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6226 {
6227         struct fixed_file_data *data;
6228
6229         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6230         complete(&data->done);
6231 }
6232
6233 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6234 {
6235         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6236         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6237         unsigned nr_tables, i;
6238
6239         if (!data)
6240                 return -ENXIO;
6241
6242         spin_lock(&data->lock);
6243         if (!list_empty(&data->ref_list))
6244                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6245                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6246         spin_unlock(&data->lock);
6247         if (ref_node)
6248                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6249
6250         percpu_ref_kill(&data->refs);
6251
6252         /* wait for all refs nodes to complete */
6253         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6254         wait_for_completion(&data->done);
6255
6256         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6257         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6258         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6259                 kfree(data->table[i].files);
6260         kfree(data->table);
6261         percpu_ref_exit(&data->refs);
6262         kfree(data);
6263         ctx->file_data = NULL;
6264         ctx->nr_user_files = 0;
6265         return 0;
6266 }
6267
6268 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6269 {
6270         if (ctx->sqo_thread) {
6271                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6272                 /*
6273                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6274                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6275                  * set to a single CPU.
6276                  */
6277                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6278                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6279                 ctx->sqo_thread = NULL;
6280         }
6281 }
6282
6283 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6284 {
6285         io_sq_thread_stop(ctx);
6286
6287         if (ctx->io_wq) {
6288                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6289                 ctx->io_wq = NULL;
6290         }
6291 }
6292
6293 #if defined(CONFIG_UNIX)
6294 /*
6295  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6296  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6297  * loops in the file referencing.
6298  */
6299 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6300 {
6301         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6302         struct scm_fp_list *fpl;
6303         struct sk_buff *skb;
6304         int i, nr_files;
6305
6306         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6307         if (!fpl)
6308                 return -ENOMEM;
6309
6310         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6311         if (!skb) {
6312                 kfree(fpl);
6313                 return -ENOMEM;
6314         }
6315
6316         skb->sk = sk;
6317
6318         nr_files = 0;
6319         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6320         for (i = 0; i < nr; i++) {
6321                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6322
6323                 if (!file)
6324                         continue;
6325                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6326                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6327                 nr_files++;
6328         }
6329
6330         if (nr_files) {
6331                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6332                 fpl->count = nr_files;
6333                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6334                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6335                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6336                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6337
6338                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6339                         fput(fpl->fp[i]);
6340         } else {
6341                 kfree_skb(skb);
6342                 kfree(fpl);
6343         }
6344
6345         return 0;
6346 }
6347
6348 /*
6349  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6350  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6351  * garbage collection to take care of this problem for us.
6352  */
6353 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6354 {
6355         unsigned left, total;
6356         int ret = 0;
6357
6358         total = 0;
6359         left = ctx->nr_user_files;
6360         while (left) {
6361                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6362
6363                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6364                 if (ret)
6365                         break;
6366                 left -= this_files;
6367                 total += this_files;
6368         }
6369
6370         if (!ret)
6371                 return 0;
6372
6373         while (total < ctx->nr_user_files) {
6374                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6375
6376                 if (file)
6377                         fput(file);
6378                 total++;
6379         }
6380
6381         return ret;
6382 }
6383 #else
6384 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6385 {
6386         return 0;
6387 }
6388 #endif
6389
6390 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6391                                     unsigned nr_files)
6392 {
6393         int i;
6394
6395         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6396                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6397                 unsigned this_files;
6398
6399                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6400                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6401                                         GFP_KERNEL);
6402                 if (!table->files)
6403                         break;
6404                 nr_files -= this_files;
6405         }
6406
6407         if (i == nr_tables)
6408                 return 0;
6409
6410         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6411                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6412                 kfree(table->files);
6413         }
6414         return 1;
6415 }
6416
6417 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6418 {
6419 #if defined(CONFIG_UNIX)
6420         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6421         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6422         struct sk_buff *skb;
6423         int i;
6424
6425         __skb_queue_head_init(&list);
6426
6427         /*
6428          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6429          * remove this entry and rearrange the file array.
6430          */
6431         skb = skb_dequeue(head);
6432         while (skb) {
6433                 struct scm_fp_list *fp;
6434
6435                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6436                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6437                         int left;
6438
6439                         if (fp->fp[i] != file)
6440                                 continue;
6441
6442                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6443                         left = fp->count - 1 - i;
6444                         if (left) {
6445                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6446                                                 left * sizeof(struct file *));
6447                         }
6448                         fp->count--;
6449                         if (!fp->count) {
6450                                 kfree_skb(skb);
6451                                 skb = NULL;
6452                         } else {
6453                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6454                         }
6455                         fput(file);
6456                         file = NULL;
6457                         break;
6458                 }
6459
6460                 if (!file)
6461                         break;
6462
6463                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6464
6465                 skb = skb_dequeue(head);
6466         }
6467
6468         if (skb_peek(&list)) {
6469                 spin_lock_irq(&head->lock);
6470                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6471                         __skb_queue_tail(head, skb);
6472                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6473         }
6474 #else
6475         fput(file);
6476 #endif
6477 }
6478
6479 struct io_file_put {
6480         struct list_head list;
6481         struct file *file;
6482 };
6483
6484 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6485 {
6486         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6487         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6488         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6489
6490         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6491                 list_del(&pfile->list);
6492                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6493                 kfree(pfile);
6494         }
6495
6496         spin_lock(&file_data->lock);
6497         list_del(&ref_node->node);
6498         spin_unlock(&file_data->lock);
6499
6500         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6501         kfree(ref_node);
6502         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6503 }
6504
6505 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6506 {
6507         struct io_ring_ctx *ctx;
6508         struct llist_node *node;
6509
6510         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6511         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6512
6513         while (node) {
6514                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6515                 struct llist_node *next = node->next;
6516
6517                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6518                 __io_file_put_work(ref_node);
6519                 node = next;
6520         }
6521 }
6522
6523 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6524 {
6525         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6526         struct io_ring_ctx *ctx;
6527         bool first_add;
6528         int delay = HZ;
6529
6530         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6531         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6532
6533         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6534                 delay = 0;
6535
6536         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6537         if (!delay)
6538                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6539         else if (first_add)
6540                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6541 }
6542
6543 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6544                         struct io_ring_ctx *ctx)
6545 {
6546         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6547
6548         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6549         if (!ref_node)
6550                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6551
6552         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6553                             0, GFP_KERNEL)) {
6554                 kfree(ref_node);
6555                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6556         }
6557         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6558         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6559         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6560         return ref_node;
6561 }
6562
6563 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6564 {
6565         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6566         kfree(ref_node);
6567 }
6568
6569 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6570                                  unsigned nr_args)
6571 {
6572         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6573         unsigned nr_tables;
6574         struct file *file;
6575         int fd, ret = 0;
6576         unsigned i;
6577         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6578
6579         if (ctx->file_data)
6580                 return -EBUSY;
6581         if (!nr_args)
6582                 return -EINVAL;
6583         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6584                 return -EMFILE;
6585
6586         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6587         if (!ctx->file_data)
6588                 return -ENOMEM;
6589         ctx->file_data->ctx = ctx;
6590         init_completion(&ctx->file_data->done);
6591         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6592         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6593
6594         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6595         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6596                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6597                                         GFP_KERNEL);
6598         if (!ctx->file_data->table) {
6599                 kfree(ctx->file_data);
6600                 ctx->file_data = NULL;
6601                 return -ENOMEM;
6602         }
6603
6604         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6605                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6606                 kfree(ctx->file_data->table);
6607                 kfree(ctx->file_data);
6608                 ctx->file_data = NULL;
6609                 return -ENOMEM;
6610         }
6611
6612         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6613                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6614                 kfree(ctx->file_data->table);
6615                 kfree(ctx->file_data);
6616                 ctx->file_data = NULL;
6617                 return -ENOMEM;
6618         }
6619
6620         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6621                 struct fixed_file_table *table;
6622                 unsigned index;
6623
6624                 ret = -EFAULT;
6625                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6626                         break;
6627                 /* allow sparse sets */
6628                 if (fd == -1) {
6629                         ret = 0;
6630                         continue;
6631                 }
6632
6633                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6634                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6635                 file = fget(fd);
6636
6637                 ret = -EBADF;
6638                 if (!file)
6639                         break;
6640
6641                 /*
6642                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6643                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6644                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6645                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6646                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6647                  */
6648                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6649                         fput(file);
6650                         break;
6651                 }
6652                 ret = 0;
6653                 table->files[index] = file;
6654         }
6655
6656         if (ret) {
6657                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6658                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6659                         if (file)
6660                                 fput(file);
6661                 }
6662                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6663                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6664
6665                 kfree(ctx->file_data->table);
6666                 kfree(ctx->file_data);
6667                 ctx->file_data = NULL;
6668                 ctx->nr_user_files = 0;
6669                 return ret;
6670         }
6671
6672         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6673         if (ret) {
6674                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6675                 return ret;
6676         }
6677
6678         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6679         if (IS_ERR(ref_node)) {
6680                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6681                 return PTR_ERR(ref_node);
6682         }
6683
6684         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
6685         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
6686         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
6687         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
6688         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6689         return ret;
6690 }
6691
6692 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
6693                                 int index)
6694 {
6695 #if defined(CONFIG_UNIX)
6696         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6697         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
6698         struct sk_buff *skb;
6699
6700         /*
6701          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
6702          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
6703          * and filling it in.
6704          */
6705         spin_lock_irq(&head->lock);
6706         skb = skb_peek(head);
6707         if (skb) {
6708                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
6709
6710                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
6711                         __skb_unlink(skb, head);
6712                         spin_unlock_irq(&head->lock);
6713                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
6714                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
6715                         fpl->count++;
6716                         spin_lock_irq(&head->lock);
6717                         __skb_queue_head(head, skb);
6718                 } else {
6719                         skb = NULL;
6720                 }
6721         }
6722         spin_unlock_irq(&head->lock);
6723
6724         if (skb) {
6725                 fput(file);
6726                 return 0;
6727         }
6728
6729         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
6730 #else
6731         return 0;
6732 #endif
6733 }
6734
6735 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
6736                                  struct file *file)
6737 {
6738         struct io_file_put *pfile;
6739         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
6740         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6741
6742         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
6743         if (!pfile)
6744                 return -ENOMEM;
6745
6746         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
6747         pfile->file = file;
6748         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
6749
6750         return 0;
6751 }
6752
6753 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
6754                                  struct io_uring_files_update *up,
6755                                  unsigned nr_args)
6756 {
6757         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6758         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6759         struct file *file;
6760         __s32 __user *fds;
6761         int fd, i, err;
6762         __u32 done;
6763         bool needs_switch = false;
6764
6765         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
6766                 return -EOVERFLOW;
6767         if (done > ctx->nr_user_files)
6768                 return -EINVAL;
6769
6770         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6771         if (IS_ERR(ref_node))
6772                 return PTR_ERR(ref_node);
6773
6774         done = 0;
6775         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
6776         while (nr_args) {
6777                 struct fixed_file_table *table;
6778                 unsigned index;
6779
6780                 err = 0;
6781                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
6782                         err = -EFAULT;
6783                         break;
6784                 }
6785                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
6786                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6787                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6788                 if (table->files[index]) {
6789                         file = io_file_from_index(ctx, index);
6790                         err = io_queue_file_removal(data, file);
6791                         if (err)
6792                                 break;
6793                         table->files[index] = NULL;
6794                         needs_switch = true;
6795                 }
6796                 if (fd != -1) {
6797                         file = fget(fd);
6798                         if (!file) {
6799                                 err = -EBADF;
6800                                 break;
6801                         }
6802                         /*
6803                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
6804                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
6805                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
6806                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
6807                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
6808                          * support regular read/write anyway.
6809                          */
6810                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6811                                 fput(file);
6812                                 err = -EBADF;
6813                                 break;
6814                         }
6815                         table->files[index] = file;
6816                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
6817                         if (err)
6818                                 break;
6819                 }
6820                 nr_args--;
6821                 done++;
6822                 up->offset++;
6823         }
6824
6825         if (needs_switch) {
6826                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
6827                 spin_lock(&data->lock);
6828                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
6829                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
6830                 spin_unlock(&data->lock);
6831                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6832         } else
6833                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
6834
6835         return done ? done : err;
6836 }
6837
6838 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6839                                unsigned nr_args)
6840 {
6841         struct io_uring_files_update up;
6842
6843         if (!ctx->file_data)
6844                 return -ENXIO;
6845         if (!nr_args)
6846                 return -EINVAL;
6847         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
6848                 return -EFAULT;
6849         if (up.resv)
6850                 return -EINVAL;
6851
6852         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
6853 }
6854
6855 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
6856 {
6857         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6858
6859         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
6860         io_put_req(req);
6861 }
6862
6863 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
6864                               struct io_uring_params *p)
6865 {
6866         struct io_wq_data data;
6867         struct fd f;
6868         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6869         unsigned int concurrency;
6870         int ret = 0;
6871
6872         data.user = ctx->user;
6873         data.free_work = io_free_work;
6874         data.do_work = io_wq_submit_work;
6875
6876         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
6877                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
6878                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
6879
6880                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
6881                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
6882                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
6883                         ctx->io_wq = NULL;
6884                 }
6885                 return ret;
6886         }
6887
6888         f = fdget(p->wq_fd);
6889         if (!f.file)
6890                 return -EBADF;
6891
6892         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6893                 ret = -EINVAL;
6894                 goto out_fput;
6895         }
6896
6897         ctx_attach = f.file->private_data;
6898         /* @io_wq is protected by holding the fd */
6899         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
6900                 ret = -EINVAL;
6901                 goto out_fput;
6902         }
6903
6904         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
6905 out_fput:
6906         fdput(f);
6907         return ret;
6908 }
6909
6910 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
6911                                struct io_uring_params *p)
6912 {
6913         int ret;
6914
6915         mmgrab(current->mm);
6916         ctx->sqo_mm = current->mm;
6917
6918         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6919                 ret = -EPERM;
6920                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6921                         goto err;
6922
6923                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
6924                 if (!ctx->sq_thread_idle)
6925                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
6926
6927                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6928                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
6929
6930                         ret = -EINVAL;
6931                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
6932                                 goto err;
6933                         if (!cpu_online(cpu))
6934                                 goto err;
6935
6936                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
6937                                                         ctx, cpu,
6938                                                         "io_uring-sq");
6939                 } else {
6940                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
6941                                                         "io_uring-sq");
6942                 }
6943                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
6944                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
6945                         ctx->sqo_thread = NULL;
6946                         goto err;
6947                 }
6948                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6949         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6950                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6951                 ret = -EINVAL;
6952                 goto err;
6953         }
6954
6955         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6956         if (ret)
6957                 goto err;
6958
6959         return 0;
6960 err:
6961         io_finish_async(ctx);
6962         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6963         ctx->sqo_mm = NULL;
6964         return ret;
6965 }
6966
6967 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6968 {
6969         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
6970 }
6971
6972 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6973 {
6974         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
6975
6976         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
6977         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
6978
6979         do {
6980                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
6981                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
6982                 if (new_pages > page_limit)
6983                         return -ENOMEM;
6984         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
6985                                         new_pages) != cur_pages);
6986
6987         return 0;
6988 }
6989
6990 static void io_mem_free(void *ptr)
6991 {
6992         struct page *page;
6993
6994         if (!ptr)
6995                 return;
6996
6997         page = virt_to_head_page(ptr);
6998         if (put_page_testzero(page))
6999                 free_compound_page(page);
7000 }
7001
7002 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7003 {
7004         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7005                                 __GFP_NORETRY;
7006
7007         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7008 }
7009
7010 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7011                                 size_t *sq_offset)
7012 {
7013         struct io_rings *rings;
7014         size_t off, sq_array_size;
7015
7016         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7017         if (off == SIZE_MAX)
7018                 return SIZE_MAX;
7019
7020 #ifdef CONFIG_SMP
7021         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7022         if (off == 0)
7023                 return SIZE_MAX;
7024 #endif
7025
7026         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7027         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7028                 return SIZE_MAX;
7029
7030         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7031                 return SIZE_MAX;
7032
7033         if (sq_offset)
7034                 *sq_offset = off;
7035
7036         return off;
7037 }
7038
7039 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7040 {
7041         size_t pages;
7042
7043         pages = (size_t)1 << get_order(
7044                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7045         pages += (size_t)1 << get_order(
7046                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7047
7048         return pages;
7049 }
7050
7051 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7052 {
7053         int i, j;
7054
7055         if (!ctx->user_bufs)
7056                 return -ENXIO;
7057
7058         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7059                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7060
7061                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7062                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7063
7064                 if (ctx->account_mem)
7065                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
7066                 kvfree(imu->bvec);
7067                 imu->nr_bvecs = 0;
7068         }
7069
7070         kfree(ctx->user_bufs);
7071         ctx->user_bufs = NULL;
7072         ctx->nr_user_bufs = 0;
7073         return 0;
7074 }
7075
7076 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7077                        void __user *arg, unsigned index)
7078 {
7079         struct iovec __user *src;
7080
7081 #ifdef CONFIG_COMPAT
7082         if (ctx->compat) {
7083                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7084                 struct compat_iovec ciov;
7085
7086                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7087                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7088                         return -EFAULT;
7089
7090                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7091                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7092                 return 0;
7093         }
7094 #endif
7095         src = (struct iovec __user *) arg;
7096         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7097                 return -EFAULT;
7098         return 0;
7099 }
7100
7101 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7102                                   unsigned nr_args)
7103 {
7104         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7105         struct page **pages = NULL;
7106         int i, j, got_pages = 0;
7107         int ret = -EINVAL;
7108
7109         if (ctx->user_bufs)
7110                 return -EBUSY;
7111         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7112                 return -EINVAL;
7113
7114         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7115                                         GFP_KERNEL);
7116         if (!ctx->user_bufs)
7117                 return -ENOMEM;
7118
7119         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7120                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7121                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7122                 int pret, nr_pages;
7123                 struct iovec iov;
7124                 size_t size;
7125
7126                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7127                 if (ret)
7128                         goto err;
7129
7130                 /*
7131                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7132                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7133                  * submitted if they are wrong.
7134                  */
7135                 ret = -EFAULT;
7136                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7137                         goto err;
7138
7139                 /* arbitrary limit, but we need something */
7140                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7141                         goto err;
7142
7143                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7144                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7145                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7146                 nr_pages = end - start;
7147
7148                 if (ctx->account_mem) {
7149                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7150                         if (ret)
7151                                 goto err;
7152                 }
7153
7154                 ret = 0;
7155                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7156                         kvfree(vmas);
7157                         kvfree(pages);
7158                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7159                                                 GFP_KERNEL);
7160                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7161                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7162                                         GFP_KERNEL);
7163                         if (!pages || !vmas) {
7164                                 ret = -ENOMEM;
7165                                 if (ctx->account_mem)
7166                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7167                                 goto err;
7168                         }
7169                         got_pages = nr_pages;
7170                 }
7171
7172                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7173                                                 GFP_KERNEL);
7174                 ret = -ENOMEM;
7175                 if (!imu->bvec) {
7176                         if (ctx->account_mem)
7177                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7178                         goto err;
7179                 }
7180
7181                 ret = 0;
7182                 mmap_read_lock(current->mm);
7183                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7184                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7185                                       pages, vmas);
7186                 if (pret == nr_pages) {
7187                         /* don't support file backed memory */
7188                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7189                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7190
7191                                 if (vma->vm_file &&
7192                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7193                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7194                                         break;
7195                                 }
7196                         }
7197                 } else {
7198                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7199                 }
7200                 mmap_read_unlock(current->mm);
7201                 if (ret) {
7202                         /*
7203                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7204                          * release any pages we did get
7205                          */
7206                         if (pret > 0)
7207                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7208                         if (ctx->account_mem)
7209                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7210                         kvfree(imu->bvec);
7211                         goto err;
7212                 }
7213
7214                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7215                 size = iov.iov_len;
7216                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7217                         size_t vec_len;
7218
7219                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7220                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7221                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7222                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7223                         off = 0;
7224                         size -= vec_len;
7225                 }
7226                 /* store original address for later verification */
7227                 imu->ubuf = ubuf;
7228                 imu->len = iov.iov_len;
7229                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7230
7231                 ctx->nr_user_bufs++;
7232         }
7233         kvfree(pages);
7234         kvfree(vmas);
7235         return 0;
7236 err:
7237         kvfree(pages);
7238         kvfree(vmas);
7239         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7240         return ret;
7241 }
7242
7243 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7244 {
7245         __s32 __user *fds = arg;
7246         int fd;
7247
7248         if (ctx->cq_ev_fd)
7249                 return -EBUSY;
7250
7251         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7252                 return -EFAULT;
7253
7254         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7255         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7256                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7257                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7258                 return ret;
7259         }
7260
7261         return 0;
7262 }
7263
7264 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7265 {
7266         if (ctx->cq_ev_fd) {
7267                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7268                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7269                 return 0;
7270         }
7271
7272         return -ENXIO;
7273 }
7274
7275 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7276 {
7277         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7278         struct io_buffer *buf = p;
7279
7280         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7281         return 0;
7282 }
7283
7284 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7285 {
7286         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7287         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7288 }
7289
7290 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7291 {
7292         io_finish_async(ctx);
7293         if (ctx->sqo_mm)
7294                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7295
7296         io_iopoll_reap_events(ctx);
7297         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7298         io_sqe_files_unregister(ctx);
7299         io_eventfd_unregister(ctx);
7300         io_destroy_buffers(ctx);
7301         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7302
7303 #if defined(CONFIG_UNIX)
7304         if (ctx->ring_sock) {
7305                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7306                 sock_release(ctx->ring_sock);
7307         }
7308 #endif
7309
7310         io_mem_free(ctx->rings);
7311         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7312
7313         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7314         if (ctx->account_mem)
7315                 io_unaccount_mem(ctx->user,
7316                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
7317         free_uid(ctx->user);
7318         put_cred(ctx->creds);
7319         kfree(ctx->cancel_hash);
7320         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7321         kfree(ctx);
7322 }
7323
7324 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7325 {
7326         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7327         __poll_t mask = 0;
7328
7329         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7330         /*
7331          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7332          * io_commit_cqring
7333          */
7334         smp_rmb();
7335         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7336             ctx->rings->sq_ring_entries)
7337                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7338         if (io_cqring_events(ctx, false))
7339                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7340
7341         return mask;
7342 }
7343
7344 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7345 {
7346         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7347
7348         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7349 }
7350
7351 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7352 {
7353         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7354         const struct cred *cred;
7355
7356         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7357         if (cred)
7358                 put_cred(cred);
7359         return 0;
7360 }
7361
7362 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7363 {
7364         struct io_ring_ctx *ctx;
7365
7366         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7367         if (ctx->rings)
7368                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7369
7370         /*
7371          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7372          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7373          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7374          * as nobody else will be looking for them.
7375          */
7376         while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20)) {
7377                 io_iopoll_reap_events(ctx);
7378                 if (ctx->rings)
7379                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7380         }
7381         io_ring_ctx_free(ctx);
7382 }
7383
7384 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7385 {
7386         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7387         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7388         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7389
7390         io_kill_timeouts(ctx);
7391         io_poll_remove_all(ctx);
7392
7393         if (ctx->io_wq)
7394                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7395
7396         io_iopoll_reap_events(ctx);
7397         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7398         if (ctx->rings)
7399                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7400         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7401         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7402         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7403 }
7404
7405 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7406 {
7407         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7408
7409         file->private_data = NULL;
7410         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7411         return 0;
7412 }
7413
7414 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7415 {
7416         struct files_struct *files = data;
7417
7418         return work->files == files;
7419 }
7420
7421 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7422                                   struct files_struct *files)
7423 {
7424         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7425                 return;
7426
7427         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7428         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7429
7430         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7431                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7432                 DEFINE_WAIT(wait);
7433
7434                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7435                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7436                         if (req->work.files != files)
7437                                 continue;
7438                         /* req is being completed, ignore */
7439                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7440                                 continue;
7441                         cancel_req = req;
7442                         break;
7443                 }
7444                 if (cancel_req)
7445                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7446                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7447                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7448
7449                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7450                 if (!cancel_req)
7451                         break;
7452
7453                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7454                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7455                         list_del(&cancel_req->list);
7456                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7457                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7458                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7459                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7460                         }
7461                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7462
7463                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7464                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7465
7466                         /*
7467                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7468                          * all we had, then we're done with this request.
7469                          */
7470                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7471                                 io_free_req(cancel_req);
7472                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7473                                 continue;
7474                         }
7475                 } else {
7476                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7477                         io_put_req(cancel_req);
7478                 }
7479
7480                 schedule();
7481                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7482         }
7483 }
7484
7485 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7486 {
7487         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7488         struct task_struct *task = data;
7489
7490         return req->task == task;
7491 }
7492
7493 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7494 {
7495         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7496
7497         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7498
7499         /*
7500          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7501          */
7502         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7503                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7504
7505         return 0;
7506 }
7507
7508 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7509                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7510 {
7511         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7512         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7513         struct page *page;
7514         void *ptr;
7515
7516         switch (offset) {
7517         case IORING_OFF_SQ_RING:
7518         case IORING_OFF_CQ_RING:
7519                 ptr = ctx->rings;
7520                 break;
7521         case IORING_OFF_SQES:
7522                 ptr = ctx->sq_sqes;
7523                 break;
7524         default:
7525                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7526         }
7527
7528         page = virt_to_head_page(ptr);
7529         if (sz > page_size(page))
7530                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7531
7532         return ptr;
7533 }
7534
7535 #ifdef CONFIG_MMU
7536
7537 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7538 {
7539         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7540         unsigned long pfn;
7541         void *ptr;
7542
7543         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7544         if (IS_ERR(ptr))
7545                 return PTR_ERR(ptr);
7546
7547         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7548         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7549 }
7550
7551 #else /* !CONFIG_MMU */
7552
7553 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7554 {
7555         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7556 }
7557
7558 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7559 {
7560         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7561 }
7562
7563 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7564         unsigned long addr, unsigned long len,
7565         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7566 {
7567         void *ptr;
7568
7569         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7570         if (IS_ERR(ptr))
7571                 return PTR_ERR(ptr);
7572
7573         return (unsigned long) ptr;
7574 }
7575
7576 #endif /* !CONFIG_MMU */
7577
7578 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7579                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7580                 size_t, sigsz)
7581 {
7582         struct io_ring_ctx *ctx;
7583         long ret = -EBADF;
7584         int submitted = 0;
7585         struct fd f;
7586
7587         if (current->task_works)
7588                 task_work_run();
7589
7590         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7591                 return -EINVAL;
7592
7593         f = fdget(fd);
7594         if (!f.file)
7595                 return -EBADF;
7596
7597         ret = -EOPNOTSUPP;
7598         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7599                 goto out_fput;
7600
7601         ret = -ENXIO;
7602         ctx = f.file->private_data;
7603         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7604                 goto out_fput;
7605
7606         /*
7607          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7608          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7609          * we were asked to.
7610          */
7611         ret = 0;
7612         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7613                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7614                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7615                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7616                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7617                 submitted = to_submit;
7618         } else if (to_submit) {
7619                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7620                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7621                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7622
7623                 if (submitted != to_submit)
7624                         goto out;
7625         }
7626         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7627                 unsigned nr_events = 0;
7628
7629                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7630
7631                 /*
7632                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7633                  * space applications don't need to do io completion events
7634                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7635                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7636                  */
7637                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7638                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7639                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7640                 } else {
7641                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7642                 }
7643         }
7644
7645 out:
7646         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7647 out_fput:
7648         fdput(f);
7649         return submitted ? submitted : ret;
7650 }
7651
7652 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7653 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
7654 {
7655         const struct cred *cred = p;
7656         struct seq_file *m = data;
7657         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
7658         struct group_info *gi;
7659         kernel_cap_t cap;
7660         unsigned __capi;
7661         int g;
7662
7663         seq_printf(m, "%5d\n", id);
7664         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
7665         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
7666         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
7667         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
7668         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
7669         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
7670         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
7671         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
7672         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
7673         gi = cred->group_info;
7674         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
7675                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
7676                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
7677         }
7678         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
7679         cap = cred->cap_effective;
7680         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
7681                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
7682         seq_putc(m, '\n');
7683         return 0;
7684 }
7685
7686 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
7687 {
7688         int i;
7689
7690         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7691         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
7692         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7693                 struct fixed_file_table *table;
7694                 struct file *f;
7695
7696                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7697                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7698                 if (f)
7699                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
7700                 else
7701                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
7702         }
7703         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
7704         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7705                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
7706
7707                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
7708                                                 (unsigned int) buf->len);
7709         }
7710         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
7711                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
7712                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
7713         }
7714         seq_printf(m, "PollList:\n");
7715         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7716         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7717                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
7718                 struct io_kiocb *req;
7719
7720                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
7721                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
7722                                         req->task->task_works != NULL);
7723         }
7724         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7725         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7726 }
7727
7728 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
7729 {
7730         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
7731
7732         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
7733                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
7734                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
7735         }
7736 }
7737 #endif
7738
7739 static const struct file_operations io_uring_fops = {
7740         .release        = io_uring_release,
7741         .flush          = io_uring_flush,
7742         .mmap           = io_uring_mmap,
7743 #ifndef CONFIG_MMU
7744         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
7745         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
7746 #endif
7747         .poll           = io_uring_poll,
7748         .fasync         = io_uring_fasync,
7749 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7750         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
7751 #endif
7752 };
7753
7754 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
7755                                   struct io_uring_params *p)
7756 {
7757         struct io_rings *rings;
7758         size_t size, sq_array_offset;
7759
7760         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
7761         if (size == SIZE_MAX)
7762                 return -EOVERFLOW;
7763
7764         rings = io_mem_alloc(size);
7765         if (!rings)
7766                 return -ENOMEM;
7767
7768         ctx->rings = rings;
7769         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
7770         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
7771         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
7772         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
7773         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
7774         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
7775         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
7776         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
7777         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
7778
7779         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
7780         if (size == SIZE_MAX) {
7781                 io_mem_free(ctx->rings);
7782                 ctx->rings = NULL;
7783                 return -EOVERFLOW;
7784         }
7785
7786         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
7787         if (!ctx->sq_sqes) {
7788                 io_mem_free(ctx->rings);
7789                 ctx->rings = NULL;
7790                 return -ENOMEM;
7791         }
7792
7793         return 0;
7794 }
7795
7796 /*
7797  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
7798  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
7799  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
7800  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
7801  */
7802 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
7803 {
7804         struct file *file;
7805         int ret;
7806
7807 #if defined(CONFIG_UNIX)
7808         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
7809                                 &ctx->ring_sock);
7810         if (ret)
7811                 return ret;
7812 #endif
7813
7814         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
7815         if (ret < 0)
7816                 goto err;
7817
7818         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
7819                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
7820         if (IS_ERR(file)) {
7821                 put_unused_fd(ret);
7822                 ret = PTR_ERR(file);
7823                 goto err;
7824         }
7825
7826 #if defined(CONFIG_UNIX)
7827         ctx->ring_sock->file = file;
7828 #endif
7829         fd_install(ret, file);
7830         return ret;
7831 err:
7832 #if defined(CONFIG_UNIX)
7833         sock_release(ctx->ring_sock);
7834         ctx->ring_sock = NULL;
7835 #endif
7836         return ret;
7837 }
7838
7839 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
7840                            struct io_uring_params __user *params)
7841 {
7842         struct user_struct *user = NULL;
7843         struct io_ring_ctx *ctx;
7844         bool account_mem;
7845         int ret;
7846
7847         if (!entries)
7848                 return -EINVAL;
7849         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
7850                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7851                         return -EINVAL;
7852                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
7853         }
7854
7855         /*
7856          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
7857          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
7858          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
7859          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
7860          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
7861          * of CQ ring entries manually.
7862          */
7863         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
7864         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
7865                 /*
7866                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
7867                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
7868                  * any cq vs sq ring sizing.
7869                  */
7870                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
7871                         return -EINVAL;
7872                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
7873                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7874                                 return -EINVAL;
7875                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
7876                 }
7877                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
7878         } else {
7879                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
7880         }
7881
7882         user = get_uid(current_user());
7883         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
7884
7885         if (account_mem) {
7886                 ret = io_account_mem(user,
7887                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
7888                 if (ret) {
7889                         free_uid(user);
7890                         return ret;
7891                 }
7892         }
7893
7894         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
7895         if (!ctx) {
7896                 if (account_mem)
7897                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
7898                                                                 p->cq_entries));
7899                 free_uid(user);
7900                 return -ENOMEM;
7901         }
7902         ctx->compat = in_compat_syscall();
7903         ctx->account_mem = account_mem;
7904         ctx->user = user;
7905         ctx->creds = get_current_cred();
7906
7907         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
7908         if (ret)
7909                 goto err;
7910
7911         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
7912         if (ret)
7913                 goto err;
7914
7915         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
7916         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
7917         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
7918         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
7919         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
7920         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
7921         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
7922         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
7923
7924         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
7925         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
7926         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
7927         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
7928         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
7929         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
7930         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
7931         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
7932
7933         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
7934                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
7935                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL;
7936
7937         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
7938                 ret = -EFAULT;
7939                 goto err;
7940         }
7941         /*
7942          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
7943          * having closed it before we finish setup
7944          */
7945         ret = io_uring_get_fd(ctx);
7946         if (ret < 0)
7947                 goto err;
7948
7949         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
7950         return ret;
7951 err:
7952         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7953         return ret;
7954 }
7955
7956 /*
7957  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
7958  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
7959  * params structure passed in.
7960  */
7961 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
7962 {
7963         struct io_uring_params p;
7964         int i;
7965
7966         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
7967                 return -EFAULT;
7968         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
7969                 if (p.resv[i])
7970                         return -EINVAL;
7971         }
7972
7973         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
7974                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
7975                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
7976                 return -EINVAL;
7977
7978         return  io_uring_create(entries, &p, params);
7979 }
7980
7981 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
7982                 struct io_uring_params __user *, params)
7983 {
7984         return io_uring_setup(entries, params);
7985 }
7986
7987 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
7988 {
7989         struct io_uring_probe *p;
7990         size_t size;
7991         int i, ret;
7992
7993         size = struct_size(p, ops, nr_args);
7994         if (size == SIZE_MAX)
7995                 return -EOVERFLOW;
7996         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
7997         if (!p)
7998                 return -ENOMEM;
7999
8000         ret = -EFAULT;
8001         if (copy_from_user(p, arg, size))
8002                 goto out;
8003         ret = -EINVAL;
8004         if (memchr_inv(p, 0, size))
8005                 goto out;
8006
8007         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8008         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8009                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8010
8011         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8012                 p->ops[i].op = i;
8013                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8014                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8015         }
8016         p->ops_len = i;
8017
8018         ret = 0;
8019         if (copy_to_user(arg, p, size))
8020                 ret = -EFAULT;
8021 out:
8022         kfree(p);
8023         return ret;
8024 }
8025
8026 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8027 {
8028         const struct cred *creds = get_current_cred();
8029         int id;
8030
8031         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8032                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8033         if (id < 0)
8034                 put_cred(creds);
8035         return id;
8036 }
8037
8038 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8039 {
8040         const struct cred *old_creds;
8041
8042         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8043         if (old_creds) {
8044                 put_cred(old_creds);
8045                 return 0;
8046         }
8047
8048         return -EINVAL;
8049 }
8050
8051 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8052 {
8053         switch (op) {
8054         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8055         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8056         case IORING_REGISTER_PROBE:
8057         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8058         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8059                 return false;
8060         default:
8061                 return true;
8062         }
8063 }
8064
8065 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8066                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8067         __releases(ctx->uring_lock)
8068         __acquires(ctx->uring_lock)
8069 {
8070         int ret;
8071
8072         /*
8073          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8074          * someone else killed the ctx or is already going through
8075          * io_uring_register().
8076          */
8077         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8078                 return -ENXIO;
8079
8080         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8081                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8082
8083                 /*
8084                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8085                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8086                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8087                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8088                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8089                  * after we've killed the percpu ref.
8090                  */
8091                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8092                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8093                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8094                 if (ret) {
8095                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8096                         ret = -EINTR;
8097                         goto out;
8098                 }
8099         }
8100
8101         switch (opcode) {
8102         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8103                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8104                 break;
8105         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8106                 ret = -EINVAL;
8107                 if (arg || nr_args)
8108                         break;
8109                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8110                 break;
8111         case IORING_REGISTER_FILES:
8112                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8113                 break;
8114         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8115                 ret = -EINVAL;
8116                 if (arg || nr_args)
8117                         break;
8118                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8119                 break;
8120         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8121                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8122                 break;
8123         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8124         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8125                 ret = -EINVAL;
8126                 if (nr_args != 1)
8127                         break;
8128                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8129                 if (ret)
8130                         break;
8131                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8132                         ctx->eventfd_async = 1;
8133                 else
8134                         ctx->eventfd_async = 0;
8135                 break;
8136         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8137                 ret = -EINVAL;
8138                 if (arg || nr_args)
8139                         break;
8140                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8141                 break;
8142         case IORING_REGISTER_PROBE:
8143                 ret = -EINVAL;
8144                 if (!arg || nr_args > 256)
8145                         break;
8146                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8147                 break;
8148         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8149                 ret = -EINVAL;
8150                 if (arg || nr_args)
8151                         break;
8152                 ret = io_register_personality(ctx);
8153                 break;
8154         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8155                 ret = -EINVAL;
8156                 if (arg)
8157                         break;
8158                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8159                 break;
8160         default:
8161                 ret = -EINVAL;
8162                 break;
8163         }
8164
8165         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8166                 /* bring the ctx back to life */
8167                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8168 out:
8169                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8170         }
8171         return ret;
8172 }
8173
8174 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8175                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8176 {
8177         struct io_ring_ctx *ctx;
8178         long ret = -EBADF;
8179         struct fd f;
8180
8181         f = fdget(fd);
8182         if (!f.file)
8183                 return -EBADF;
8184
8185         ret = -EOPNOTSUPP;
8186         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8187                 goto out_fput;
8188
8189         ctx = f.file->private_data;
8190
8191         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8192         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8193         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8194         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8195                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8196 out_fput:
8197         fdput(f);
8198         return ret;
8199 }
8200
8201 static int __init io_uring_init(void)
8202 {
8203 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8204         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8205         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8206 } while (0)
8207
8208 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8209         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8210         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8213         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8214         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8215         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8216         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8217         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8218         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8219         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8220         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8221         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8222         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8223         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8224         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
8225         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8226         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8227         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8228         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8229         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8230         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8231         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8232         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8233         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8234         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8235         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8236         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8237         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8238
8239         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8240         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8241         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8242         return 0;
8243 };
8244 __initcall(io_uring_init);