fs/io_uring.c

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