fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __s32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248
 249         unsigned                sq_thread_idle;
 250 };
 251
 252 struct io_ring_ctx {
 253         struct {
 254                 struct percpu_ref       refs;
 255         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 256
 257         struct {
 258                 unsigned int            flags;
 259                 unsigned int            compat: 1;
 260                 unsigned int            limit_mem: 1;
 261                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 262                 unsigned int            drain_next: 1;
 263                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 264                 unsigned int            restricted: 1;
 265
 266                 /*
 267                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 268                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 269                  *
 270                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 271                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 272                  * the queue when needed.
 273                  *
 274                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 275                  * array.
 276                  */
 277                 u32                     *sq_array;
 278                 unsigned                cached_sq_head;
 279                 unsigned                sq_entries;
 280                 unsigned                sq_mask;
 281                 unsigned                sq_thread_idle;
 282                 unsigned                cached_sq_dropped;
 283                 unsigned                cached_cq_overflow;
 284                 unsigned long           sq_check_overflow;
 285
 286                 struct list_head        defer_list;
 287                 struct list_head        timeout_list;
 288                 struct list_head        cq_overflow_list;
 289
 290                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 291         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 292
 293         struct io_rings *rings;
 294
 295         /* IO offload */
 296         struct io_wq            *io_wq;
 297
 298         /*
 299          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 300          * have access to the ->files
 301          */
 302         struct task_struct      *sqo_task;
 303
 304         /* Only used for accounting purposes */
 305         struct mm_struct        *mm_account;
 306
 307 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 308         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 309 #endif
 310
 311         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 312
 313         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 314         struct list_head        sqd_list;
 315
 316         /*
 317          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 318          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 319          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 320          */
 321         struct fixed_file_data  *file_data;
 322         unsigned                nr_user_files;
 323
 324         /* if used, fixed mapped user buffers */
 325         unsigned                nr_user_bufs;
 326         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 327
 328         struct user_struct      *user;
 329
 330         const struct cred       *creds;
 331
 332 #ifdef CONFIG_AUDIT
 333         kuid_t                  loginuid;
 334         unsigned int            sessionid;
 335 #endif
 336
 337         struct completion       ref_comp;
 338         struct completion       sq_thread_comp;
 339
 340         /* if all else fails... */
 341         struct io_kiocb         *fallback_req;
 342
 343 #if defined(CONFIG_UNIX)
 344         struct socket           *ring_sock;
 345 #endif
 346
 347         struct idr              io_buffer_idr;
 348
 349         struct idr              personality_idr;
 350
 351         struct {
 352                 unsigned                cached_cq_tail;
 353                 unsigned                cq_entries;
 354                 unsigned                cq_mask;
 355                 atomic_t                cq_timeouts;
 356                 unsigned long           cq_check_overflow;
 357                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 358                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 359                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 360         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 361
 362         struct {
 363                 struct mutex            uring_lock;
 364                 wait_queue_head_t       wait;
 365         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 366
 367         struct {
 368                 spinlock_t              completion_lock;
 369
 370                 /*
 371                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 372                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 373                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 374                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 375                  */
 376                 struct list_head        iopoll_list;
 377                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 378                 unsigned                cancel_hash_bits;
 379                 bool                    poll_multi_file;
 380
 381                 spinlock_t              inflight_lock;
 382                 struct list_head        inflight_list;
 383         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 384
 385         struct delayed_work             file_put_work;
 386         struct llist_head               file_put_llist;
 387
 388         struct work_struct              exit_work;
 389         struct io_restriction           restrictions;
 390 };
 391
 392 /*
 393  * First field must be the file pointer in all the
 394  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 395  */
 396 struct io_poll_iocb {
 397         struct file                     *file;
 398         struct wait_queue_head          *head;
 399         __poll_t                        events;
 400         bool                            done;
 401         bool                            canceled;
 402         struct wait_queue_entry         wait;
 403 };
 404
 405 struct io_poll_remove {
 406         struct file                     *file;
 407         u64                             addr;
 408 };
 409
 410 struct io_close {
 411         struct file                     *file;
 412         struct file                     *put_file;
 413         int                             fd;
 414 };
 415
 416 struct io_timeout_data {
 417         struct io_kiocb                 *req;
 418         struct hrtimer                  timer;
 419         struct timespec64               ts;
 420         enum hrtimer_mode               mode;
 421 };
 422
 423 struct io_accept {
 424         struct file                     *file;
 425         struct sockaddr __user          *addr;
 426         int __user                      *addr_len;
 427         int                             flags;
 428         unsigned long                   nofile;
 429 };
 430
 431 struct io_sync {
 432         struct file                     *file;
 433         loff_t                          len;
 434         loff_t                          off;
 435         int                             flags;
 436         int                             mode;
 437 };
 438
 439 struct io_cancel {
 440         struct file                     *file;
 441         u64                             addr;
 442 };
 443
 444 struct io_timeout {
 445         struct file                     *file;
 446         u32                             off;
 447         u32                             target_seq;
 448         struct list_head                list;
 449         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 450         struct io_kiocb                 *head;
 451 };
 452
 453 struct io_timeout_rem {
 454         struct file                     *file;
 455         u64                             addr;
 456
 457         /* timeout update */
 458         struct timespec64               ts;
 459         u32                             flags;
 460 };
 461
 462 struct io_rw {
 463         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 464         struct kiocb                    kiocb;
 465         u64                             addr;
 466         u64                             len;
 467 };
 468
 469 struct io_connect {
 470         struct file                     *file;
 471         struct sockaddr __user          *addr;
 472         int                             addr_len;
 473 };
 474
 475 struct io_sr_msg {
 476         struct file                     *file;
 477         union {
 478                 struct user_msghdr __user *umsg;
 479                 void __user             *buf;
 480         };
 481         int                             msg_flags;
 482         int                             bgid;
 483         size_t                          len;
 484         struct io_buffer                *kbuf;
 485 };
 486
 487 struct io_open {
 488         struct file                     *file;
 489         int                             dfd;
 490         bool                            ignore_nonblock;
 491         struct filename                 *filename;
 492         struct open_how                 how;
 493         unsigned long                   nofile;
 494 };
 495
 496 struct io_files_update {
 497         struct file                     *file;
 498         u64                             arg;
 499         u32                             nr_args;
 500         u32                             offset;
 501 };
 502
 503 struct io_fadvise {
 504         struct file                     *file;
 505         u64                             offset;
 506         u32                             len;
 507         u32                             advice;
 508 };
 509
 510 struct io_madvise {
 511         struct file                     *file;
 512         u64                             addr;
 513         u32                             len;
 514         u32                             advice;
 515 };
 516
 517 struct io_epoll {
 518         struct file                     *file;
 519         int                             epfd;
 520         int                             op;
 521         int                             fd;
 522         struct epoll_event              event;
 523 };
 524
 525 struct io_splice {
 526         struct file                     *file_out;
 527         struct file                     *file_in;
 528         loff_t                          off_out;
 529         loff_t                          off_in;
 530         u64                             len;
 531         unsigned int                    flags;
 532 };
 533
 534 struct io_provide_buf {
 535         struct file                     *file;
 536         __u64                           addr;
 537         __s32                           len;
 538         __u32                           bgid;
 539         __u16                           nbufs;
 540         __u16                           bid;
 541 };
 542
 543 struct io_statx {
 544         struct file                     *file;
 545         int                             dfd;
 546         unsigned int                    mask;
 547         unsigned int                    flags;
 548         const char __user               *filename;
 549         struct statx __user             *buffer;
 550 };
 551
 552 struct io_shutdown {
 553         struct file                     *file;
 554         int                             how;
 555 };
 556
 557 struct io_rename {
 558         struct file                     *file;
 559         int                             old_dfd;
 560         int                             new_dfd;
 561         struct filename                 *oldpath;
 562         struct filename                 *newpath;
 563         int                             flags;
 564 };
 565
 566 struct io_unlink {
 567         struct file                     *file;
 568         int                             dfd;
 569         int                             flags;
 570         struct filename                 *filename;
 571 };
 572
 573 struct io_completion {
 574         struct file                     *file;
 575         struct list_head                list;
 576         int                             cflags;
 577 };
 578
 579 struct io_async_connect {
 580         struct sockaddr_storage         address;
 581 };
 582
 583 struct io_async_msghdr {
 584         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 585         struct iovec                    *iov;
 586         struct sockaddr __user          *uaddr;
 587         struct msghdr                   msg;
 588         struct sockaddr_storage         addr;
 589 };
 590
 591 struct io_async_rw {
 592         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 593         const struct iovec              *free_iovec;
 594         struct iov_iter                 iter;
 595         size_t                          bytes_done;
 596         struct wait_page_queue          wpq;
 597 };
 598
 599 enum {
 600         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 601         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 602         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 603         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 604         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 605         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 606
 607         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 608         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 609         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 610         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 611         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 612         REQ_F_ISREG_BIT,
 613         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 614         REQ_F_POLLED_BIT,
 615         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 616         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 617         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 618         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 619
 620         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 621         __REQ_F_LAST_BIT,
 622 };
 623
 624 enum {
 625         /* ctx owns file */
 626         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 627         /* drain existing IO first */
 628         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 629         /* linked sqes */
 630         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 631         /* doesn't sever on completion < 0 */
 632         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 633         /* IOSQE_ASYNC */
 634         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 635         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 636         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 637
 638         /* fail rest of links */
 639         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 640         /* on inflight list */
 641         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 642         /* read/write uses file position */
 643         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 644         /* must not punt to workers */
 645         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 646         /* has or had linked timeout */
 647         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 648         /* regular file */
 649         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 650         /* needs cleanup */
 651         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 652         /* already went through poll handler */
 653         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 654         /* buffer already selected */
 655         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 656         /* doesn't need file table for this request */
 657         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 658         /* io_wq_work is initialized */
 659         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 660         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 661         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 662 };
 663
 664 struct async_poll {
 665         struct io_poll_iocb     poll;
 666         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 667 };
 668
 669 /*
 670  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 671  * as the first entry in their struct definition. So you can
 672  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 673  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 674  */
 675 struct io_kiocb {
 676         union {
 677                 struct file             *file;
 678                 struct io_rw            rw;
 679                 struct io_poll_iocb     poll;
 680                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 681                 struct io_accept        accept;
 682                 struct io_sync          sync;
 683                 struct io_cancel        cancel;
 684                 struct io_timeout       timeout;
 685                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 686                 struct io_connect       connect;
 687                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 688                 struct io_open          open;
 689                 struct io_close         close;
 690                 struct io_files_update  files_update;
 691                 struct io_fadvise       fadvise;
 692                 struct io_madvise       madvise;
 693                 struct io_epoll         epoll;
 694                 struct io_splice        splice;
 695                 struct io_provide_buf   pbuf;
 696                 struct io_statx         statx;
 697                 struct io_shutdown      shutdown;
 698                 struct io_rename        rename;
 699                 struct io_unlink        unlink;
 700                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 701                 struct io_completion    compl;
 702         };
 703
 704         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 705         void                            *async_data;
 706         u8                              opcode;
 707         /* polled IO has completed */
 708         u8                              iopoll_completed;
 709
 710         u16                             buf_index;
 711         u32                             result;
 712
 713         struct io_ring_ctx              *ctx;
 714         unsigned int                    flags;
 715         refcount_t                      refs;
 716         struct task_struct              *task;
 717         u64                             user_data;
 718
 719         struct io_kiocb                 *link;
 720         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 721
 722         /*
 723          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 724          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 725          */
 726         struct list_head                inflight_entry;
 727         struct callback_head            task_work;
 728         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 729         struct hlist_node               hash_node;
 730         struct async_poll               *apoll;
 731         struct io_wq_work               work;
 732 };
 733
 734 struct io_defer_entry {
 735         struct list_head        list;
 736         struct io_kiocb         *req;
 737         u32                     seq;
 738 };
 739
 740 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 741
 742 struct io_comp_state {
 743         unsigned int            nr;
 744         struct list_head        list;
 745         struct io_ring_ctx      *ctx;
 746 };
 747
 748 struct io_submit_state {
 749         struct blk_plug         plug;
 750
 751         /*
 752          * io_kiocb alloc cache
 753          */
 754         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 755         unsigned int            free_reqs;
 756
 757         bool                    plug_started;
 758
 759         /*
 760          * Batch completion logic
 761          */
 762         struct io_comp_state    comp;
 763
 764         /*
 765          * File reference cache
 766          */
 767         struct file             *file;
 768         unsigned int            fd;
 769         unsigned int            file_refs;
 770         unsigned int            ios_left;
 771 };
 772
 773 struct io_op_def {
 774         /* needs req->file assigned */
 775         unsigned                needs_file : 1;
 776         /* don't fail if file grab fails */
 777         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 778         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 779         unsigned                hash_reg_file : 1;
 780         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 781         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 782         /* opcode is not supported by this kernel */
 783         unsigned                not_supported : 1;
 784         /* set if opcode supports polled "wait" */
 785         unsigned                pollin : 1;
 786         unsigned                pollout : 1;
 787         /* op supports buffer selection */
 788         unsigned                buffer_select : 1;
 789         /* must always have async data allocated */
 790         unsigned                needs_async_data : 1;
 791         /* should block plug */
 792         unsigned                plug : 1;
 793         /* size of async data needed, if any */
 794         unsigned short          async_size;
 795         unsigned                work_flags;
 796 };
 797
 798 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 799         [IORING_OP_NOP] = {},
 800         [IORING_OP_READV] = {
 801                 .needs_file             = 1,
 802                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 803                 .pollin                 = 1,
 804                 .buffer_select          = 1,
 805                 .needs_async_data       = 1,
 806                 .plug                   = 1,
 807                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 808                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 809         },
 810         [IORING_OP_WRITEV] = {
 811                 .needs_file             = 1,
 812                 .hash_reg_file          = 1,
 813                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 814                 .pollout                = 1,
 815                 .needs_async_data       = 1,
 816                 .plug                   = 1,
 817                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 818                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 819                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 820         },
 821         [IORING_OP_FSYNC] = {
 822                 .needs_file             = 1,
 823                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 824         },
 825         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 826                 .needs_file             = 1,
 827                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 828                 .pollin                 = 1,
 829                 .plug                   = 1,
 830                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 831                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 832         },
 833         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 834                 .needs_file             = 1,
 835                 .hash_reg_file          = 1,
 836                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 837                 .pollout                = 1,
 838                 .plug                   = 1,
 839                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 840                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 841                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 842         },
 843         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 844                 .needs_file             = 1,
 845                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 846         },
 847         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 848         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 849                 .needs_file             = 1,
 850                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 851         },
 852         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 853                 .needs_file             = 1,
 854                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 855                 .pollout                = 1,
 856                 .needs_async_data       = 1,
 857                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 858                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 859         },
 860         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 861                 .needs_file             = 1,
 862                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 863                 .pollin                 = 1,
 864                 .buffer_select          = 1,
 865                 .needs_async_data       = 1,
 866                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 867                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 868         },
 869         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 870                 .needs_async_data       = 1,
 871                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 872                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 873         },
 874         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 875                 /* used by timeout updates' prep() */
 876                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 877         },
 878         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 879                 .needs_file             = 1,
 880                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 881                 .pollin                 = 1,
 882                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 883         },
 884         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 885         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 886                 .needs_async_data       = 1,
 887                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 888                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 889         },
 890         [IORING_OP_CONNECT] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 893                 .pollout                = 1,
 894                 .needs_async_data       = 1,
 895                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 896                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 897         },
 898         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 901         },
 902         [IORING_OP_OPENAT] = {
 903                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 904                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
 905         },
 906         [IORING_OP_CLOSE] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .needs_file_no_error    = 1,
 909                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 910         },
 911         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 912                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 913         },
 914         [IORING_OP_STATX] = {
 915                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 916                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 917         },
 918         [IORING_OP_READ] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921                 .pollin                 = 1,
 922                 .buffer_select          = 1,
 923                 .plug                   = 1,
 924                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 925                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 926         },
 927         [IORING_OP_WRITE] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 930                 .pollout                = 1,
 931                 .plug                   = 1,
 932                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 933                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 934                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 935         },
 936         [IORING_OP_FADVISE] = {
 937                 .needs_file             = 1,
 938                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 939         },
 940         [IORING_OP_MADVISE] = {
 941                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 942         },
 943         [IORING_OP_SEND] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 946                 .pollout                = 1,
 947                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 948         },
 949         [IORING_OP_RECV] = {
 950                 .needs_file             = 1,
 951                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 952                 .pollin                 = 1,
 953                 .buffer_select          = 1,
 954                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 955         },
 956         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 957                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 958                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 959         },
 960         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 961                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 962                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 963         },
 964         [IORING_OP_SPLICE] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966                 .hash_reg_file          = 1,
 967                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 968                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 969         },
 970         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 971         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 972         [IORING_OP_TEE] = {
 973                 .needs_file             = 1,
 974                 .hash_reg_file          = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976         },
 977         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
 981                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 982                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 983         },
 984         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
 985                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 986                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 987         },
 988 };
 989
 990 enum io_mem_account {
 991         ACCT_LOCKED,
 992         ACCT_PINNED,
 993 };
 994
 995 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
 996                              struct io_comp_state *cs);
 997 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
 998 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
 999 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1000 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1001 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1002 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1003 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1004 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1005                                  struct io_uring_files_update *ip,
1006                                  unsigned nr_args);
1007 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1008 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1009                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1010 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
1011 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
1012
1013 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1014                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1015                                bool needs_lock);
1016 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1017                              const struct iovec *fast_iov,
1018                              struct iov_iter *iter, bool force);
1019
1020 static struct kmem_cache *req_cachep;
1021
1022 static const struct file_operations io_uring_fops;
1023
1024 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1025 {
1026 #if defined(CONFIG_UNIX)
1027         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1028                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1029
1030                 return ctx->ring_sock->sk;
1031         }
1032 #endif
1033         return NULL;
1034 }
1035 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1036
1037 #define io_for_each_link(pos, head) \
1038         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1039
1040 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1041 {
1042         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1043                           REQ_F_INFLIGHT))
1044                 __io_clean_op(req);
1045 }
1046
1047 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1048 {
1049         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1050
1051         if (!req->fixed_file_refs) {
1052                 req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1053                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
1054         }
1055 }
1056
1057 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1058                           struct task_struct *task,
1059                           struct files_struct *files)
1060 {
1061         struct io_kiocb *req;
1062
1063         if (task && head->task != task)
1064                 return false;
1065         if (!files)
1066                 return true;
1067
1068         io_for_each_link(req, head) {
1069                 if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
1070                     (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1071                     req->work.identity->files == files)
1072                         return true;
1073         }
1074         return false;
1075 }
1076
1077 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1078 {
1079         struct files_struct *files = current->files;
1080         struct mm_struct *mm = current->mm;
1081
1082         if (mm) {
1083                 kthread_unuse_mm(mm);
1084                 mmput(mm);
1085                 current->mm = NULL;
1086         }
1087         if (files) {
1088                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1089
1090                 task_lock(current);
1091                 current->files = NULL;
1092                 current->nsproxy = NULL;
1093                 task_unlock(current);
1094                 put_files_struct(files);
1095                 put_nsproxy(nsproxy);
1096         }
1097 }
1098
1099 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1100 {
1101         if (!current->files) {
1102                 struct files_struct *files;
1103                 struct nsproxy *nsproxy;
1104
1105                 task_lock(ctx->sqo_task);
1106                 files = ctx->sqo_task->files;
1107                 if (!files) {
1108                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1109                         return -EOWNERDEAD;
1110                 }
1111                 atomic_inc(&files->count);
1112                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1113                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1114                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1115
1116                 task_lock(current);
1117                 current->files = files;
1118                 current->nsproxy = nsproxy;
1119                 task_unlock(current);
1120         }
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1125 {
1126         struct mm_struct *mm;
1127
1128         if (current->mm)
1129                 return 0;
1130
1131         /* Should never happen */
1132         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1133                 return -EFAULT;
1134
1135         task_lock(ctx->sqo_task);
1136         mm = ctx->sqo_task->mm;
1137         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1138                 mm = NULL;
1139         task_unlock(ctx->sqo_task);
1140
1141         if (mm) {
1142                 kthread_use_mm(mm);
1143                 return 0;
1144         }
1145
1146         return -EFAULT;
1147 }
1148
1149 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1150                                          struct io_kiocb *req)
1151 {
1152         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1153         int ret;
1154
1155         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1156                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1157                 if (unlikely(ret))
1158                         return ret;
1159         }
1160
1161         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1162                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1163                 if (unlikely(ret))
1164                         return ret;
1165         }
1166
1167         return 0;
1168 }
1169
1170 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1171                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1172
1173 {
1174 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1175         /* puts the old one when swapping */
1176         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1177                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1178                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1179         }
1180 #endif
1181 }
1182
1183 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1184 {
1185 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1186         kthread_associate_blkcg(NULL);
1187 #endif
1188 }
1189
1190 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1191 {
1192         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1193                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1198  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1199  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1200  */
1201 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1202 {
1203         id->files = current->files;
1204         id->mm = current->mm;
1205 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1206         rcu_read_lock();
1207         id->blkcg_css = blkcg_css();
1208         rcu_read_unlock();
1209 #endif
1210         id->creds = current_cred();
1211         id->nsproxy = current->nsproxy;
1212         id->fs = current->fs;
1213         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1214 #ifdef CONFIG_AUDIT
1215         id->loginuid = current->loginuid;
1216         id->sessionid = current->sessionid;
1217 #endif
1218         refcount_set(&id->count, 1);
1219 }
1220
1221 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1222 {
1223         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1224         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1229  * touch any members of io_wq_work.
1230  */
1231 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1232 {
1233         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1234
1235         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1236                 return;
1237
1238         __io_req_init_async(req);
1239
1240         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1241         req->work.identity = tctx->identity;
1242         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1243                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1244 }
1245
1246 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1247 {
1248         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1249 }
1250
1251 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1252 {
1253         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1254
1255         complete(&ctx->ref_comp);
1256 }
1257
1258 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1259 {
1260         return !req->timeout.off;
1261 }
1262
1263 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1264 {
1265         struct io_ring_ctx *ctx;
1266         int hash_bits;
1267
1268         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1269         if (!ctx)
1270                 return NULL;
1271
1272         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1273         if (!ctx->fallback_req)
1274                 goto err;
1275
1276         /*
1277          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1278          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1279          */
1280         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1281         hash_bits -= 5;
1282         if (hash_bits <= 0)
1283                 hash_bits = 1;
1284         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1285         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1286                                         GFP_KERNEL);
1287         if (!ctx->cancel_hash)
1288                 goto err;
1289         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1290
1291         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1292                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1293                 goto err;
1294
1295         ctx->flags = p->flags;
1296         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1297         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1298         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1299         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1300         init_completion(&ctx->ref_comp);
1301         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1302         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1303         idr_init(&ctx->personality_idr);
1304         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1305         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1306         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1307         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1308         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1309         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1310         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1311         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1312         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1313         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1314         return ctx;
1315 err:
1316         if (ctx->fallback_req)
1317                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1318         kfree(ctx->cancel_hash);
1319         kfree(ctx);
1320         return NULL;
1321 }
1322
1323 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1324 {
1325         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1326                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1327
1328                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1329                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1330         }
1331
1332         return false;
1333 }
1334
1335 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1336 {
1337         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1338
1339         /* order cqe stores with ring update */
1340         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1341
1342         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1343                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1344                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1345         }
1346 }
1347
1348 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1349 {
1350         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1351                 return;
1352         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1353                 kfree(req->work.identity);
1354 }
1355
1356 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1357 {
1358         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1359                 return;
1360
1361         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1362
1363         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1364                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1365                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1366         }
1367 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1368         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1369                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1370                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1371         }
1372 #endif
1373         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1374                 put_cred(req->work.identity->creds);
1375                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1376         }
1377         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1378                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1379
1380                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1381                 if (--fs->users)
1382                         fs = NULL;
1383                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1384                 if (fs)
1385                         free_fs_struct(fs);
1386                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1387         }
1388
1389         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1394  * the current context.
1395  */
1396 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1397 {
1398         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1399         const struct cred *creds = NULL;
1400         struct io_identity *id;
1401
1402         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1403                 creds = req->work.identity->creds;
1404
1405         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1406         if (unlikely(!id)) {
1407                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1408                 return false;
1409         }
1410
1411         /*
1412          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1413          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1414          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1415          * that one separately.
1416          */
1417         io_init_identity(id);
1418         if (creds)
1419                 id->creds = creds;
1420
1421         /* add one for this request */
1422         refcount_inc(&id->count);
1423
1424         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1425         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1426             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1427                 kfree(tctx->identity);
1428         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1429             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1430                 kfree(req->work.identity);
1431
1432         req->work.identity = id;
1433         tctx->identity = id;
1434         return true;
1435 }
1436
1437 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1438 {
1439         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1440         struct io_identity *id = req->work.identity;
1441         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1442
1443         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1444                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1445                         return false;
1446                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1447         }
1448 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1449         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1450             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1451                 rcu_read_lock();
1452                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1453                         rcu_read_unlock();
1454                         return false;
1455                 }
1456                 /*
1457                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1458                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1459                  */
1460                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1461                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1462                 rcu_read_unlock();
1463         }
1464 #endif
1465         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1466                 if (id->creds != current_cred())
1467                         return false;
1468                 get_cred(id->creds);
1469                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1470         }
1471 #ifdef CONFIG_AUDIT
1472         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1473             current->sessionid != id->sessionid)
1474                 return false;
1475 #endif
1476         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1477             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1478                 if (current->fs != id->fs)
1479                         return false;
1480                 spin_lock(&id->fs->lock);
1481                 if (!id->fs->in_exec) {
1482                         id->fs->users++;
1483                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1484                 } else {
1485                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1486                 }
1487                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1488         }
1489         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1490             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1491             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1492                 if (id->files != current->files ||
1493                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1494                         return false;
1495                 atomic_inc(&id->files->count);
1496                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1497                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1498
1499                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1500                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1501                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1502                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1503         }
1504
1505         return true;
1506 }
1507
1508 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1509 {
1510         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1511         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1512         struct io_identity *id;
1513
1514         io_req_init_async(req);
1515         id = req->work.identity;
1516
1517         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1518                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1519
1520         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1521                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1522                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1523         } else {
1524                 if (def->unbound_nonreg_file)
1525                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1526         }
1527
1528         /* ->mm can never change on us */
1529         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1530             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1531                 mmgrab(id->mm);
1532                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1533         }
1534
1535         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1536         if (io_grab_identity(req))
1537                 return;
1538
1539         if (!io_identity_cow(req))
1540                 return;
1541
1542         /* can't fail at this point */
1543         if (!io_grab_identity(req))
1544                 WARN_ON(1);
1545 }
1546
1547 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1548 {
1549         struct io_kiocb *cur;
1550
1551         io_for_each_link(cur, req)
1552                 io_prep_async_work(cur);
1553 }
1554
1555 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1556 {
1557         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1558         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1559
1560         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1561                                         &req->work, req->flags);
1562         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1563         return link;
1564 }
1565
1566 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1567 {
1568         struct io_kiocb *link;
1569
1570         /* init ->work of the whole link before punting */
1571         io_prep_async_link(req);
1572         link = __io_queue_async_work(req);
1573
1574         if (link)
1575                 io_queue_linked_timeout(link);
1576 }
1577
1578 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1579 {
1580         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1581         int ret;
1582
1583         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1584         if (ret != -1) {
1585                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1586                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1587                 list_del_init(&req->timeout.list);
1588                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1589                 io_put_req_deferred(req, 1);
1590         }
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1595  */
1596 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1597                              struct files_struct *files)
1598 {
1599         struct io_kiocb *req, *tmp;
1600         int canceled = 0;
1601
1602         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1603         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1604                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1605                         io_kill_timeout(req);
1606                         canceled++;
1607                 }
1608         }
1609         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1610         return canceled != 0;
1611 }
1612
1613 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1614 {
1615         do {
1616                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1617                                                 struct io_defer_entry, list);
1618                 struct io_kiocb *link;
1619
1620                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1621                         break;
1622                 list_del_init(&de->list);
1623                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1624                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1625                 if (link) {
1626                         __io_queue_linked_timeout(link);
1627                         /* drop submission reference */
1628                         io_put_req_deferred(link, 1);
1629                 }
1630                 kfree(de);
1631         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1632 }
1633
1634 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1635 {
1636         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1637                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1638                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1639
1640                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1641                         break;
1642                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1643                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1644                         break;
1645
1646                 list_del_init(&req->timeout.list);
1647                 io_kill_timeout(req);
1648         }
1649 }
1650
1651 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1652 {
1653         io_flush_timeouts(ctx);
1654         __io_commit_cqring(ctx);
1655
1656         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1657                 __io_queue_deferred(ctx);
1658 }
1659
1660 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1661 {
1662         struct io_rings *r = ctx->rings;
1663
1664         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1665 }
1666
1667 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1668 {
1669         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1670         unsigned tail;
1671
1672         tail = ctx->cached_cq_tail;
1673         /*
1674          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1675          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1676          * fill the cq entry
1677          */
1678         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1679                 return NULL;
1680
1681         ctx->cached_cq_tail++;
1682         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1683 }
1684
1685 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1686 {
1687         if (!ctx->cq_ev_fd)
1688                 return false;
1689         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1690                 return false;
1691         if (!ctx->eventfd_async)
1692                 return true;
1693         return io_wq_current_is_worker();
1694 }
1695
1696 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1697 {
1698         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1699                 wake_up(&ctx->wait);
1700         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1701                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1702         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1703                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1704 }
1705
1706 static void io_cqring_mark_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1707 {
1708         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1709                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1710                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1711                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1712         }
1713 }
1714
1715 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1716 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1717                                      struct task_struct *tsk,
1718                                      struct files_struct *files)
1719 {
1720         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1721         struct io_kiocb *req, *tmp;
1722         struct io_uring_cqe *cqe;
1723         unsigned long flags;
1724         LIST_HEAD(list);
1725
1726         if (!force) {
1727                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1728                     rings->cq_ring_entries))
1729                         return false;
1730         }
1731
1732         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1733
1734         cqe = NULL;
1735         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1736                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1737                         continue;
1738
1739                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1740                 if (!cqe && !force)
1741                         break;
1742
1743                 list_move(&req->compl.list, &list);
1744                 if (cqe) {
1745                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1746                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1747                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1748                 } else {
1749                         ctx->cached_cq_overflow++;
1750                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1751                                    ctx->cached_cq_overflow);
1752                 }
1753         }
1754
1755         io_commit_cqring(ctx);
1756         io_cqring_mark_overflow(ctx);
1757
1758         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1759         io_cqring_ev_posted(ctx);
1760
1761         while (!list_empty(&list)) {
1762                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1763                 list_del(&req->compl.list);
1764                 io_put_req(req);
1765         }
1766
1767         return cqe != NULL;
1768 }
1769
1770 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1771 {
1772         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1773         struct io_uring_cqe *cqe;
1774
1775         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1776
1777         /*
1778          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1779          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1780          * the ring.
1781          */
1782         cqe = io_get_cqring(ctx);
1783         if (likely(cqe)) {
1784                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1785                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1786                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1787         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1788                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1789                 /*
1790                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1791                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1792                  * to drop it on the floor.
1793                  */
1794                 ctx->cached_cq_overflow++;
1795                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1796         } else {
1797                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1798                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1799                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1800                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1801                 }
1802                 io_clean_op(req);
1803                 req->result = res;
1804                 req->compl.cflags = cflags;
1805                 refcount_inc(&req->refs);
1806                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1807         }
1808 }
1809
1810 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1811 {
1812         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1813 }
1814
1815 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1816 {
1817         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1818         unsigned long flags;
1819
1820         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1821         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1822         io_commit_cqring(ctx);
1823         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1824
1825         io_cqring_ev_posted(ctx);
1826 }
1827
1828 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1829 {
1830         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1831
1832         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1833         while (!list_empty(&cs->list)) {
1834                 struct io_kiocb *req;
1835
1836                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1837                 list_del(&req->compl.list);
1838                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1839
1840                 /*
1841                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1842                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1843                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1844                  */
1845                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1846                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1847                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1848                         io_put_req(req);
1849                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1850                 } else {
1851                         io_put_req(req);
1852                 }
1853         }
1854         io_commit_cqring(ctx);
1855         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1856
1857         io_cqring_ev_posted(ctx);
1858         cs->nr = 0;
1859 }
1860
1861 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1862                               struct io_comp_state *cs)
1863 {
1864         if (!cs) {
1865                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1866                 io_put_req(req);
1867         } else {
1868                 io_clean_op(req);
1869                 req->result = res;
1870                 req->compl.cflags = cflags;
1871                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1872                 if (++cs->nr >= 32)
1873                         io_submit_flush_completions(cs);
1874         }
1875 }
1876
1877 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1878 {
1879         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1880 }
1881
1882 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1883 {
1884         return req == (struct io_kiocb *)
1885                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1886 }
1887
1888 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1889 {
1890         struct io_kiocb *req;
1891
1892         req = ctx->fallback_req;
1893         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1894                 return req;
1895
1896         return NULL;
1897 }
1898
1899 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1900                                      struct io_submit_state *state)
1901 {
1902         if (!state->free_reqs) {
1903                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1904                 size_t sz;
1905                 int ret;
1906
1907                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1908                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1909
1910                 /*
1911                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1912                  * retry single alloc to be on the safe side.
1913                  */
1914                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1915                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1916                         if (!state->reqs[0])
1917                                 goto fallback;
1918                         ret = 1;
1919                 }
1920                 state->free_reqs = ret;
1921         }
1922
1923         state->free_reqs--;
1924         return state->reqs[state->free_reqs];
1925 fallback:
1926         return io_get_fallback_req(ctx);
1927 }
1928
1929 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1930                           bool fixed)
1931 {
1932         if (!fixed)
1933                 fput(file);
1934 }
1935
1936 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1937 {
1938         io_clean_op(req);
1939
1940         if (req->async_data)
1941                 kfree(req->async_data);
1942         if (req->file)
1943                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1944         if (req->fixed_file_refs)
1945                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1946         io_req_clean_work(req);
1947 }
1948
1949 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1950 {
1951         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1952         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1953
1954         io_dismantle_req(req);
1955
1956         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
1957         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
1958                 wake_up(&tctx->wait);
1959         put_task_struct(req->task);
1960
1961         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1962                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1963         else
1964                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
1965         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1966 }
1967
1968 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1969 {
1970         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1971
1972         req->link = nxt->link;
1973         nxt->link = NULL;
1974 }
1975
1976 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1977 {
1978         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1979         struct io_kiocb *link;
1980         bool cancelled = false;
1981         unsigned long flags;
1982
1983         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1984         link = req->link;
1985
1986         /*
1987          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1988          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1989          */
1990         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1991                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1992                 int ret;
1993
1994                 io_remove_next_linked(req);
1995                 link->timeout.head = NULL;
1996                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1997                 if (ret != -1) {
1998                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1999                         io_commit_cqring(ctx);
2000                         cancelled = true;
2001                 }
2002         }
2003         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2004         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2005
2006         if (cancelled) {
2007                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2008                 io_put_req(link);
2009         }
2010 }
2011
2012
2013 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         struct io_kiocb *link, *nxt;
2016         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2017         unsigned long flags;
2018
2019         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2020         link = req->link;
2021         req->link = NULL;
2022
2023         while (link) {
2024                 nxt = link->link;
2025                 link->link = NULL;
2026
2027                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2028                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2029
2030                 /*
2031                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2032                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2033                  * work.fs->lock.
2034                  */
2035                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2036                         io_put_req_deferred(link, 2);
2037                 else
2038                         io_double_put_req(link);
2039                 link = nxt;
2040         }
2041         io_commit_cqring(ctx);
2042         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2043
2044         io_cqring_ev_posted(ctx);
2045 }
2046
2047 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2048 {
2049         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2050                 io_kill_linked_timeout(req);
2051
2052         /*
2053          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2054          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2055          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2056          * of the chain.
2057          */
2058         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2059                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2060
2061                 req->link = NULL;
2062                 return nxt;
2063         }
2064         io_fail_links(req);
2065         return NULL;
2066 }
2067
2068 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2069 {
2070         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2071                 return NULL;
2072         return __io_req_find_next(req);
2073 }
2074
2075 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2076 {
2077         struct task_struct *tsk = req->task;
2078         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2079         enum task_work_notify_mode notify;
2080         int ret;
2081
2082         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2083                 return -ESRCH;
2084
2085         /*
2086          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2087          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2088          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2089          * will do the job.
2090          */
2091         notify = TWA_NONE;
2092         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2093                 notify = TWA_SIGNAL;
2094
2095         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2096         if (!ret)
2097                 wake_up_process(tsk);
2098
2099         return ret;
2100 }
2101
2102 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2103 {
2104         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2105
2106         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2107         io_cqring_fill_event(req, error);
2108         io_commit_cqring(ctx);
2109         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2110
2111         io_cqring_ev_posted(ctx);
2112         req_set_fail_links(req);
2113         io_double_put_req(req);
2114 }
2115
2116 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2117 {
2118         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2120
2121         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2122         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2123 }
2124
2125 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2126 {
2127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2128
2129         if (!__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2130             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx)) {
2131                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2132                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2133                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2134         } else {
2135                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2136         }
2137 }
2138
2139 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2140 {
2141         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2142         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2143
2144         __io_req_task_submit(req);
2145         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2146 }
2147
2148 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2149 {
2150         int ret;
2151
2152         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2153         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2154
2155         ret = io_req_task_work_add(req);
2156         if (unlikely(ret)) {
2157                 struct task_struct *tsk;
2158
2159                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2160                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2161                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2162                 wake_up_process(tsk);
2163         }
2164 }
2165
2166 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2167 {
2168         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2169
2170         if (nxt)
2171                 io_req_task_queue(nxt);
2172 }
2173
2174 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2175 {
2176         io_queue_next(req);
2177         __io_free_req(req);
2178 }
2179
2180 struct req_batch {
2181         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2182         int to_free;
2183
2184         struct task_struct      *task;
2185         int                     task_refs;
2186 };
2187
2188 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2189 {
2190         rb->to_free = 0;
2191         rb->task_refs = 0;
2192         rb->task = NULL;
2193 }
2194
2195 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2196                                       struct req_batch *rb)
2197 {
2198         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2199         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2200         rb->to_free = 0;
2201 }
2202
2203 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2204                                      struct req_batch *rb)
2205 {
2206         if (rb->to_free)
2207                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2208         if (rb->task) {
2209                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2210
2211                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2212                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2213                 rb->task = NULL;
2214         }
2215 }
2216
2217 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2218 {
2219         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2220                 io_free_req(req);
2221                 return;
2222         }
2223         io_queue_next(req);
2224
2225         if (req->task != rb->task) {
2226                 if (rb->task) {
2227                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2228
2229                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2230                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2231                 }
2232                 rb->task = req->task;
2233                 rb->task_refs = 0;
2234         }
2235         rb->task_refs++;
2236
2237         io_dismantle_req(req);
2238         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2239         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2240                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2241 }
2242
2243 /*
2244  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2245  * was the last reference to this request.
2246  */
2247 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2248 {
2249         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2250
2251         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2252                 nxt = io_req_find_next(req);
2253                 __io_free_req(req);
2254         }
2255         return nxt;
2256 }
2257
2258 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2259 {
2260         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2261                 io_free_req(req);
2262 }
2263
2264 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2265 {
2266         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2267
2268         io_free_req(req);
2269 }
2270
2271 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2272 {
2273         int ret;
2274
2275         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2276         ret = io_req_task_work_add(req);
2277         if (unlikely(ret)) {
2278                 struct task_struct *tsk;
2279
2280                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2281                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2282                 wake_up_process(tsk);
2283         }
2284 }
2285
2286 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2287 {
2288         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2289                 io_free_req_deferred(req);
2290 }
2291
2292 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2293 {
2294         struct io_kiocb *nxt;
2295
2296         /*
2297          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2298          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2299          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2300          */
2301         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2302                 return NULL;
2303
2304         nxt = io_req_find_next(req);
2305         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2306 }
2307
2308 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2309 {
2310         /* drop both submit and complete references */
2311         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2312                 io_free_req(req);
2313 }
2314
2315 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
2316 {
2317         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2318
2319         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
2320                 /*
2321                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
2322                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
2323                  * entries. We cannot safely to it from here.
2324                  */
2325                 if (noflush)
2326                         return -1U;
2327
2328                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2329         }
2330
2331         /* See comment at the top of this file */
2332         smp_rmb();
2333         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
2334 }
2335
2336 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2337 {
2338         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2339
2340         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2341         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2342 }
2343
2344 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2345 {
2346         unsigned int cflags;
2347
2348         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2349         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2350         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2351         kfree(kbuf);
2352         return cflags;
2353 }
2354
2355 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2356 {
2357         struct io_buffer *kbuf;
2358
2359         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2360         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2361 }
2362
2363 static inline bool io_run_task_work(void)
2364 {
2365         /*
2366          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2367          * not add work to such a task.
2368          */
2369         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2370                 return false;
2371         if (current->task_works) {
2372                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2373                 task_work_run();
2374                 return true;
2375         }
2376
2377         return false;
2378 }
2379
2380 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2381 {
2382         struct io_kiocb *req;
2383
2384         do {
2385                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2386                 list_del(&req->inflight_entry);
2387                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2388         } while (!list_empty(again));
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Find and free completed poll iocbs
2393  */
2394 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2395                                struct list_head *done)
2396 {
2397         struct req_batch rb;
2398         struct io_kiocb *req;
2399         LIST_HEAD(again);
2400
2401         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2402         smp_rmb();
2403
2404         io_init_req_batch(&rb);
2405         while (!list_empty(done)) {
2406                 int cflags = 0;
2407
2408                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2409                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2410                         req->result = 0;
2411                         req->iopoll_completed = 0;
2412                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2413                         continue;
2414                 }
2415                 list_del(&req->inflight_entry);
2416
2417                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2418                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2419
2420                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2421                 (*nr_events)++;
2422
2423                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2424                         io_req_free_batch(&rb, req);
2425         }
2426
2427         io_commit_cqring(ctx);
2428         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
2429                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2430         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2431
2432         if (!list_empty(&again))
2433                 io_iopoll_queue(&again);
2434 }
2435
2436 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2437                         long min)
2438 {
2439         struct io_kiocb *req, *tmp;
2440         LIST_HEAD(done);
2441         bool spin;
2442         int ret;
2443
2444         /*
2445          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2446          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2447          */
2448         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2449
2450         ret = 0;
2451         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2452                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2453
2454                 /*
2455                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2456                  * If we find a request that requires polling, break out
2457                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2458                  */
2459                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2460                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2461                         continue;
2462                 }
2463                 if (!list_empty(&done))
2464                         break;
2465
2466                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2467                 if (ret < 0)
2468                         break;
2469
2470                 /* iopoll may have completed current req */
2471                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2472                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2473
2474                 if (ret && spin)
2475                         spin = false;
2476                 ret = 0;
2477         }
2478
2479         if (!list_empty(&done))
2480                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2481
2482         return ret;
2483 }
2484
2485 /*
2486  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2487  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2488  * as a non-spinning completion check.
2489  */
2490 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2491                                 long min)
2492 {
2493         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2494                 int ret;
2495
2496                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2497                 if (ret < 0)
2498                         return ret;
2499                 if (*nr_events >= min)
2500                         return 0;
2501         }
2502
2503         return 1;
2504 }
2505
2506 /*
2507  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2508  * find and complete them.
2509  */
2510 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2511 {
2512         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2513                 return;
2514
2515         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2516         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2517                 unsigned int nr_events = 0;
2518
2519                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2520
2521                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2522                 if (nr_events == 0)
2523                         break;
2524                 /*
2525                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2526                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2527                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2528                  */
2529                 if (need_resched()) {
2530                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2531                         cond_resched();
2532                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2533                 }
2534         }
2535         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2536 }
2537
2538 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2539 {
2540         unsigned int nr_events = 0;
2541         int iters = 0, ret = 0;
2542
2543         /*
2544          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2545          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2546          * that got punted to a workqueue.
2547          */
2548         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2549         do {
2550                 /*
2551                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2552                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2553                  * already triggered a CQE (eg in error).
2554                  */
2555                 if (io_cqring_events(ctx, false))
2556                         break;
2557
2558                 /*
2559                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2560                  * application entering polling for a command before it gets
2561                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2562                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2563                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2564                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2565                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2566                  * very same mutex.
2567                  */
2568                 if (!(++iters & 7)) {
2569                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2570                         io_run_task_work();
2571                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2572                 }
2573
2574                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2575                 if (ret <= 0)
2576                         break;
2577                 ret = 0;
2578         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2579
2580         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2581         return ret;
2582 }
2583
2584 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2585 {
2586         /*
2587          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2588          * thread.
2589          */
2590         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2591                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2592
2593                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2594         }
2595         file_end_write(req->file);
2596 }
2597
2598 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2599                                   struct io_comp_state *cs)
2600 {
2601         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2602         int cflags = 0;
2603
2604         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2605                 kiocb_end_write(req);
2606
2607         if (res != req->result)
2608                 req_set_fail_links(req);
2609         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2610                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2611         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2612 }
2613
2614 #ifdef CONFIG_BLOCK
2615 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2616 {
2617         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2618         ssize_t ret = -ECANCELED;
2619         struct iov_iter iter;
2620         int rw;
2621
2622         if (error) {
2623                 ret = error;
2624                 goto end_req;
2625         }
2626
2627         switch (req->opcode) {
2628         case IORING_OP_READV:
2629         case IORING_OP_READ_FIXED:
2630         case IORING_OP_READ:
2631                 rw = READ;
2632                 break;
2633         case IORING_OP_WRITEV:
2634         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2635         case IORING_OP_WRITE:
2636                 rw = WRITE;
2637                 break;
2638         default:
2639                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2640                                 req->opcode);
2641                 goto end_req;
2642         }
2643
2644         if (!req->async_data) {
2645                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2646                 if (ret < 0)
2647                         goto end_req;
2648                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2649                 if (!ret)
2650                         return true;
2651                 kfree(iovec);
2652         } else {
2653                 return true;
2654         }
2655 end_req:
2656         req_set_fail_links(req);
2657         return false;
2658 }
2659 #endif
2660
2661 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2662 {
2663 #ifdef CONFIG_BLOCK
2664         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2665         int ret;
2666
2667         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2668                 return false;
2669         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2670                 return false;
2671
2672         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2673
2674         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2675                 refcount_inc(&req->refs);
2676                 io_queue_async_work(req);
2677                 return true;
2678         }
2679
2680 #endif
2681         return false;
2682 }
2683
2684 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2685                              struct io_comp_state *cs)
2686 {
2687         if (!io_rw_reissue(req, res))
2688                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2689 }
2690
2691 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2692 {
2693         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2694
2695         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2696 }
2697
2698 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2699 {
2700         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2701
2702         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2703                 kiocb_end_write(req);
2704
2705         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2706                 req_set_fail_links(req);
2707
2708         WRITE_ONCE(req->result, res);
2709         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2710         smp_wmb();
2711         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2712 }
2713
2714 /*
2715  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2716  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2717  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2718  * accessing the kiocb cookie.
2719  */
2720 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2721 {
2722         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2723
2724         /*
2725          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2726          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2727          * different devices.
2728          */
2729         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2730                 ctx->poll_multi_file = false;
2731         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2732                 struct io_kiocb *list_req;
2733
2734                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2735                                                 inflight_entry);
2736                 if (list_req->file != req->file)
2737                         ctx->poll_multi_file = true;
2738         }
2739
2740         /*
2741          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2742          * it to the front so we find it first.
2743          */
2744         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2745                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2746         else
2747                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2748
2749         /*
2750          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2751          * task context or in io worker task context. If current task context is
2752          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2753          */
2754         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2755             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2756                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2757 }
2758
2759 static inline void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2760 {
2761         fput_many(state->file, state->file_refs);
2762         state->file_refs = 0;
2763 }
2764
2765 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2766 {
2767         if (state->file_refs)
2768                 __io_state_file_put(state);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2773  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2774  * has more than one submission.
2775  */
2776 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2777 {
2778         if (!state)
2779                 return fget(fd);
2780
2781         if (state->file_refs) {
2782                 if (state->fd == fd) {
2783                         state->file_refs--;
2784                         return state->file;
2785                 }
2786                 __io_state_file_put(state);
2787         }
2788         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2789         if (unlikely(!state->file))
2790                 return NULL;
2791
2792         state->fd = fd;
2793         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2794         return state->file;
2795 }
2796
2797 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2798 {
2799         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2800 }
2801
2802 /*
2803  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2804  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2805  * inline.
2806  */
2807 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2808 {
2809         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2810
2811         if (S_ISBLK(mode)) {
2812                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2813                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2814                         return true;
2815                 return false;
2816         }
2817         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2818                 return true;
2819         if (S_ISREG(mode)) {
2820                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2821                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2822                     file->f_op != &io_uring_fops)
2823                         return true;
2824                 return false;
2825         }
2826
2827         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2828         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2829                 return true;
2830
2831         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2832                 return false;
2833
2834         if (rw == READ)
2835                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2836
2837         return file->f_op->write_iter != NULL;
2838 }
2839
2840 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2841 {
2842         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2843         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2844         unsigned ioprio;
2845         int ret;
2846
2847         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2848                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2849
2850         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2851         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2852                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2853                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2854         }
2855         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2856         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2857         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2858         if (unlikely(ret))
2859                 return ret;
2860
2861         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2862         if (ioprio) {
2863                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2864                 if (ret)
2865                         return ret;
2866
2867                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2868         } else
2869                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2870
2871         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2872         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2873                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2874
2875         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2876                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2877                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2878                         return -EOPNOTSUPP;
2879
2880                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2881                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2882                 req->iopoll_completed = 0;
2883         } else {
2884                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2885                         return -EINVAL;
2886                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2887         }
2888
2889         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2890         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2891         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2892         return 0;
2893 }
2894
2895 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2896 {
2897         switch (ret) {
2898         case -EIOCBQUEUED:
2899                 break;
2900         case -ERESTARTSYS:
2901         case -ERESTARTNOINTR:
2902         case -ERESTARTNOHAND:
2903         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2904                 /*
2905                  * We can't just restart the syscall, since previously
2906                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2907                  * IO with EINTR.
2908                  */
2909                 ret = -EINTR;
2910                 fallthrough;
2911         default:
2912                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2913         }
2914 }
2915
2916 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2917                        struct io_comp_state *cs)
2918 {
2919         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2920         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2921
2922         /* add previously done IO, if any */
2923         if (io && io->bytes_done > 0) {
2924                 if (ret < 0)
2925                         ret = io->bytes_done;
2926                 else
2927                         ret += io->bytes_done;
2928         }
2929
2930         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2931                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2932         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2933                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2934         else
2935                 io_rw_done(kiocb, ret);
2936 }
2937
2938 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2939                                struct iov_iter *iter)
2940 {
2941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2942         size_t len = req->rw.len;
2943         struct io_mapped_ubuf *imu;
2944         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2945         size_t offset;
2946         u64 buf_addr;
2947
2948         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2949                 return -EFAULT;
2950         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2951         imu = &ctx->user_bufs[index];
2952         buf_addr = req->rw.addr;
2953
2954         /* overflow */
2955         if (buf_addr + len < buf_addr)
2956                 return -EFAULT;
2957         /* not inside the mapped region */
2958         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2959                 return -EFAULT;
2960
2961         /*
2962          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2963          * and advance us to the beginning.
2964          */
2965         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2966         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2967
2968         if (offset) {
2969                 /*
2970                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2971                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2972                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2973                  * we know that:
2974                  *
2975                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2976                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2977                  *    first and last bvec
2978                  *
2979                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2980                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2981                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2982                  * since we can just skip the first segment, which may not
2983                  * be PAGE_SIZE aligned.
2984                  */
2985                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2986
2987                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2988                         iov_iter_advance(iter, offset);
2989                 } else {
2990                         unsigned long seg_skip;
2991
2992                         /* skip first vec */
2993                         offset -= bvec->bv_len;
2994                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2995
2996                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2997                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2998                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2999                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3000                 }
3001         }
3002
3003         return len;
3004 }
3005
3006 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3007 {
3008         if (needs_lock)
3009                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3010 }
3011
3012 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3013 {
3014         /*
3015          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3016          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3017          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3018          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3019          */
3020         if (needs_lock)
3021                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3022 }
3023
3024 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3025                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3026                                           bool needs_lock)
3027 {
3028         struct io_buffer *head;
3029
3030         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3031                 return kbuf;
3032
3033         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3034
3035         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3036
3037         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3038         if (head) {
3039                 if (!list_empty(&head->list)) {
3040                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3041                                                         list);
3042                         list_del(&kbuf->list);
3043                 } else {
3044                         kbuf = head;
3045                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3046                 }
3047                 if (*len > kbuf->len)
3048                         *len = kbuf->len;
3049         } else {
3050                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3051         }
3052
3053         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3054
3055         return kbuf;
3056 }
3057
3058 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3059                                         bool needs_lock)
3060 {
3061         struct io_buffer *kbuf;
3062         u16 bgid;
3063
3064         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3065         bgid = req->buf_index;
3066         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3067         if (IS_ERR(kbuf))
3068                 return kbuf;
3069         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3070         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3071         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3072 }
3073
3074 #ifdef CONFIG_COMPAT
3075 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3076                                 bool needs_lock)
3077 {
3078         struct compat_iovec __user *uiov;
3079         compat_ssize_t clen;
3080         void __user *buf;
3081         ssize_t len;
3082
3083         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3084         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3085                 return -EFAULT;
3086         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3087                 return -EFAULT;
3088         if (clen < 0)
3089                 return -EINVAL;
3090
3091         len = clen;
3092         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3093         if (IS_ERR(buf))
3094                 return PTR_ERR(buf);
3095         iov[0].iov_base = buf;
3096         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3097         return 0;
3098 }
3099 #endif
3100
3101 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3102                                       bool needs_lock)
3103 {
3104         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3105         void __user *buf;
3106         ssize_t len;
3107
3108         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3109                 return -EFAULT;
3110
3111         len = iov[0].iov_len;
3112         if (len < 0)
3113                 return -EINVAL;
3114         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3115         if (IS_ERR(buf))
3116                 return PTR_ERR(buf);
3117         iov[0].iov_base = buf;
3118         iov[0].iov_len = len;
3119         return 0;
3120 }
3121
3122 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3123                                     bool needs_lock)
3124 {
3125         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3126                 struct io_buffer *kbuf;
3127
3128                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3129                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3130                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3131                 return 0;
3132         }
3133         if (!req->rw.len)
3134                 return 0;
3135         else if (req->rw.len > 1)
3136                 return -EINVAL;
3137
3138 #ifdef CONFIG_COMPAT
3139         if (req->ctx->compat)
3140                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3141 #endif
3142
3143         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3144 }
3145
3146 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3147                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3148                                  bool needs_lock)
3149 {
3150         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3151         size_t sqe_len = req->rw.len;
3152         ssize_t ret;
3153         u8 opcode;
3154
3155         opcode = req->opcode;
3156         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3157                 *iovec = NULL;
3158                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3159         }
3160
3161         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3162         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3163                 return -EINVAL;
3164
3165         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3166                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3167                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3168                         if (IS_ERR(buf))
3169                                 return PTR_ERR(buf);
3170                         req->rw.len = sqe_len;
3171                 }
3172
3173                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3174                 *iovec = NULL;
3175                 return ret;
3176         }
3177
3178         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3179                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3180                 if (!ret) {
3181                         ret = (*iovec)->iov_len;
3182                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3183                 }
3184                 *iovec = NULL;
3185                 return ret;
3186         }
3187
3188         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3189                               req->ctx->compat);
3190 }
3191
3192 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3193 {
3194         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3195 }
3196
3197 /*
3198  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3199  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3200  */
3201 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3202 {
3203         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3204         struct file *file = req->file;
3205         ssize_t ret = 0;
3206
3207         /*
3208          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3209          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3210          * the kiocb to be handled from an async context.
3211          */
3212         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3213                 return -EOPNOTSUPP;
3214         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3215                 return -EAGAIN;
3216
3217         while (iov_iter_count(iter)) {
3218                 struct iovec iovec;
3219                 ssize_t nr;
3220
3221                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3222                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3223                 } else {
3224                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3225                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3226                 }
3227
3228                 if (rw == READ) {
3229                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3230                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3231                 } else {
3232                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3233                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3234                 }
3235
3236                 if (nr < 0) {
3237                         if (!ret)
3238                                 ret = nr;
3239                         break;
3240                 }
3241                 ret += nr;
3242                 if (nr != iovec.iov_len)
3243                         break;
3244                 req->rw.len -= nr;
3245                 req->rw.addr += nr;
3246                 iov_iter_advance(iter, nr);
3247         }
3248
3249         return ret;
3250 }
3251
3252 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3253                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3254 {
3255         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3256
3257         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3258         rw->free_iovec = iovec;
3259         rw->bytes_done = 0;
3260         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3261         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3262                 return;
3263         if (!iovec) {
3264                 unsigned iov_off = 0;
3265
3266                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3267                 if (iter->iov != fast_iov) {
3268                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3269                         rw->iter.iov += iov_off;
3270                 }
3271                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3272                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3273                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3274         } else {
3275                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3276         }
3277 }
3278
3279 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3280 {
3281         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3282         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3283         return req->async_data == NULL;
3284 }
3285
3286 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3287 {
3288         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3289                 return 0;
3290
3291         return  __io_alloc_async_data(req);
3292 }
3293
3294 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3295                              const struct iovec *fast_iov,
3296                              struct iov_iter *iter, bool force)
3297 {
3298         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3299                 return 0;
3300         if (!req->async_data) {
3301                 if (__io_alloc_async_data(req))
3302                         return -ENOMEM;
3303
3304                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3305         }
3306         return 0;
3307 }
3308
3309 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3310 {
3311         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3312         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3313         ssize_t ret;
3314
3315         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3316         if (unlikely(ret < 0))
3317                 return ret;
3318
3319         iorw->bytes_done = 0;
3320         iorw->free_iovec = iov;
3321         if (iov)
3322                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3323         return 0;
3324 }
3325
3326 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3327 {
3328         ssize_t ret;
3329
3330         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3331         if (ret)
3332                 return ret;
3333
3334         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3335                 return -EBADF;
3336
3337         /* either don't need iovec imported or already have it */
3338         if (!req->async_data)
3339                 return 0;
3340         return io_rw_prep_async(req, READ);
3341 }
3342
3343 /*
3344  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3345  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3346  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3347  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3348  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3349  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3350  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3351  * slow path.
3352  */
3353 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3354                              int sync, void *arg)
3355 {
3356         struct wait_page_queue *wpq;
3357         struct io_kiocb *req = wait->private;
3358         struct wait_page_key *key = arg;
3359         int ret;
3360
3361         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3362
3363         if (!wake_page_match(wpq, key))
3364                 return 0;
3365
3366         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3367         list_del_init(&wait->entry);
3368
3369         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3370         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3371
3372         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3373         refcount_inc(&req->refs);
3374         ret = io_req_task_work_add(req);
3375         if (unlikely(ret)) {
3376                 struct task_struct *tsk;
3377
3378                 /* queue just for cancelation */
3379                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3380                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3381                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3382                 wake_up_process(tsk);
3383         }
3384         return 1;
3385 }
3386
3387 /*
3388  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3389  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3390  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3391  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3392  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3393  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3394  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3395  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3396  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3397  * async worker threads for a blocking retry.
3398  */
3399 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3400 {
3401         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3402         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3403         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3404
3405         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3406         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3407                 return false;
3408
3409         /* Only for buffered IO */
3410         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3411                 return false;
3412
3413         /*
3414          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3415          * support callback based unlocks
3416          */
3417         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3418                 return false;
3419
3420         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3421         wait->wait.private = req;
3422         wait->wait.flags = 0;
3423         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3424         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3425         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3426         kiocb->ki_waitq = wait;
3427         return true;
3428 }
3429
3430 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3431 {
3432         if (req->file->f_op->read_iter)
3433                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3434         else if (req->file->f_op->read)
3435                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3436         else
3437                 return -EINVAL;
3438 }
3439
3440 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3441                    struct io_comp_state *cs)
3442 {
3443         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3444         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3445         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3446         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3447         ssize_t io_size, ret, ret2;
3448         bool no_async;
3449
3450         if (rw) {
3451                 iter = &rw->iter;
3452                 iovec = NULL;
3453         } else {
3454                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3455                 if (ret < 0)
3456                         return ret;
3457         }
3458         io_size = iov_iter_count(iter);
3459         req->result = io_size;
3460         ret = 0;
3461
3462         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3463         if (!force_nonblock)
3464                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3465         else
3466                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3467
3468
3469         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3470         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3471         if (no_async)
3472                 goto copy_iov;
3473
3474         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3475         if (unlikely(ret))
3476                 goto out_free;
3477
3478         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3479
3480         if (!ret) {
3481                 goto done;
3482         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3483                 ret = 0;
3484                 goto out_free;
3485         } else if (ret == -EAGAIN) {
3486                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3487                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3488                         goto done;
3489                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3490                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3491                         goto done;
3492                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3493                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3494                 ret = 0;
3495                 goto copy_iov;
3496         } else if (ret < 0) {
3497                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3498                 goto done;
3499         }
3500
3501         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3502         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3503             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3504                 goto done;
3505
3506         io_size -= ret;
3507 copy_iov:
3508         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3509         if (ret2) {
3510                 ret = ret2;
3511                 goto out_free;
3512         }
3513         if (no_async)
3514                 return -EAGAIN;
3515         rw = req->async_data;
3516         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3517         iovec = NULL;
3518         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3519         iter = &rw->iter;
3520 retry:
3521         rw->bytes_done += ret;
3522         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3523         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3524                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3525                 return -EAGAIN;
3526         }
3527
3528         /*
3529          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3530          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3531          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3532          * do, then just retry at the new offset.
3533          */
3534         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3535         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3536                 ret = 0;
3537                 goto out_free;
3538         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3539                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3540                 goto retry;
3541         }
3542 done:
3543         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3544         ret = 0;
3545 out_free:
3546         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3547         if (iovec)
3548                 kfree(iovec);
3549         return ret;
3550 }
3551
3552 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3553 {
3554         ssize_t ret;
3555
3556         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3557         if (ret)
3558                 return ret;
3559
3560         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3561                 return -EBADF;
3562
3563         /* either don't need iovec imported or already have it */
3564         if (!req->async_data)
3565                 return 0;
3566         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3567 }
3568
3569 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3570                     struct io_comp_state *cs)
3571 {
3572         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3573         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3574         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3575         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3576         ssize_t ret, ret2, io_size;
3577
3578         if (rw) {
3579                 iter = &rw->iter;
3580                 iovec = NULL;
3581         } else {
3582                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3583                 if (ret < 0)
3584                         return ret;
3585         }
3586         io_size = iov_iter_count(iter);
3587         req->result = io_size;
3588
3589         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3590         if (!force_nonblock)
3591                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3592         else
3593                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3594
3595         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3596         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3597                 goto copy_iov;
3598
3599         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3600         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3601             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3602                 goto copy_iov;
3603
3604         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3605         if (unlikely(ret))
3606                 goto out_free;
3607
3608         /*
3609          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3610          * which will be released by another thread in
3611          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3612          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3613          * we return to userspace.
3614          */
3615         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3616                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3617                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3618                                         SB_FREEZE_WRITE);
3619         }
3620         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3621
3622         if (req->file->f_op->write_iter)
3623                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3624         else if (req->file->f_op->write)
3625                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3626         else
3627                 ret2 = -EINVAL;
3628
3629         /*
3630          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3631          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3632          */
3633         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3634                 ret2 = -EAGAIN;
3635         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3636         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3637                 goto done;
3638         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3639                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3640                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3641                         goto copy_iov;
3642 done:
3643                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3644         } else {
3645 copy_iov:
3646                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3647                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3648                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3649                 if (!ret)
3650                         return -EAGAIN;
3651         }
3652 out_free:
3653         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3654         if (iovec)
3655                 kfree(iovec);
3656         return ret;
3657 }
3658
3659 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3660                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3661 {
3662         struct io_rename *ren = &req->rename;
3663         const char __user *oldf, *newf;
3664
3665         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3666                 return -EBADF;
3667
3668         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3669         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3670         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3671         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3672         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3673
3674         ren->oldpath = getname(oldf);
3675         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3676                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3677
3678         ren->newpath = getname(newf);
3679         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3680                 putname(ren->oldpath);
3681                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3682         }
3683
3684         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3685         return 0;
3686 }
3687
3688 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3689 {
3690         struct io_rename *ren = &req->rename;
3691         int ret;
3692
3693         if (force_nonblock)
3694                 return -EAGAIN;
3695
3696         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3697                                 ren->newpath, ren->flags);
3698
3699         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3700         if (ret < 0)
3701                 req_set_fail_links(req);
3702         io_req_complete(req, ret);
3703         return 0;
3704 }
3705
3706 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3707                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3708 {
3709         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3710         const char __user *fname;
3711
3712         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3713                 return -EBADF;
3714
3715         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3716
3717         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3718         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3719                 return -EINVAL;
3720
3721         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3722         un->filename = getname(fname);
3723         if (IS_ERR(un->filename))
3724                 return PTR_ERR(un->filename);
3725
3726         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3727         return 0;
3728 }
3729
3730 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3731 {
3732         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3733         int ret;
3734
3735         if (force_nonblock)
3736                 return -EAGAIN;
3737
3738         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3739                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3740         else
3741                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3742
3743         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3744         if (ret < 0)
3745                 req_set_fail_links(req);
3746         io_req_complete(req, ret);
3747         return 0;
3748 }
3749
3750 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3751                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3752 {
3753 #if defined(CONFIG_NET)
3754         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3755                 return -EINVAL;
3756         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3757             sqe->buf_index)
3758                 return -EINVAL;
3759
3760         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3761         return 0;
3762 #else
3763         return -EOPNOTSUPP;
3764 #endif
3765 }
3766
3767 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3768 {
3769 #if defined(CONFIG_NET)
3770         struct socket *sock;
3771         int ret;
3772
3773         if (force_nonblock)
3774                 return -EAGAIN;
3775
3776         sock = sock_from_file(req->file);
3777         if (unlikely(!sock))
3778                 return -ENOTSOCK;
3779
3780         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3781         if (ret < 0)
3782                 req_set_fail_links(req);
3783         io_req_complete(req, ret);
3784         return 0;
3785 #else
3786         return -EOPNOTSUPP;
3787 #endif
3788 }
3789
3790 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3791                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3792 {
3793         struct io_splice* sp = &req->splice;
3794         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3795
3796         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3797                 return -EINVAL;
3798
3799         sp->file_in = NULL;
3800         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3801         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3802
3803         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3804                 return -EINVAL;
3805
3806         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3807                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3808         if (!sp->file_in)
3809                 return -EBADF;
3810         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3811
3812         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3813                 /*
3814                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3815                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3816                  */
3817                 io_req_init_async(req);
3818                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3819         }
3820
3821         return 0;
3822 }
3823
3824 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3825                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3826 {
3827         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3828                 return -EINVAL;
3829         return __io_splice_prep(req, sqe);
3830 }
3831
3832 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3833 {
3834         struct io_splice *sp = &req->splice;
3835         struct file *in = sp->file_in;
3836         struct file *out = sp->file_out;
3837         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3838         long ret = 0;
3839
3840         if (force_nonblock)
3841                 return -EAGAIN;
3842         if (sp->len)
3843                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3844
3845         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3846         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3847
3848         if (ret != sp->len)
3849                 req_set_fail_links(req);
3850         io_req_complete(req, ret);
3851         return 0;
3852 }
3853
3854 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3855 {
3856         struct io_splice* sp = &req->splice;
3857
3858         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3859         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3860         return __io_splice_prep(req, sqe);
3861 }
3862
3863 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3864 {
3865         struct io_splice *sp = &req->splice;
3866         struct file *in = sp->file_in;
3867         struct file *out = sp->file_out;
3868         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3869         loff_t *poff_in, *poff_out;
3870         long ret = 0;
3871
3872         if (force_nonblock)
3873                 return -EAGAIN;
3874
3875         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3876         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3877
3878         if (sp->len)
3879                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3880
3881         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3882         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3883
3884         if (ret != sp->len)
3885                 req_set_fail_links(req);
3886         io_req_complete(req, ret);
3887         return 0;
3888 }
3889
3890 /*
3891  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3892  */
3893 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3894 {
3895         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3896
3897         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3898                 return -EINVAL;
3899
3900         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3901         return 0;
3902 }
3903
3904 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3905 {
3906         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3907
3908         if (!req->file)
3909                 return -EBADF;
3910
3911         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3912                 return -EINVAL;
3913         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3914                 return -EINVAL;
3915
3916         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3917         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3918                 return -EINVAL;
3919
3920         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3921         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3922         return 0;
3923 }
3924
3925 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3926 {
3927         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3928         int ret;
3929
3930         /* fsync always requires a blocking context */
3931         if (force_nonblock)
3932                 return -EAGAIN;
3933
3934         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3935                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3936                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3937         if (ret < 0)
3938                 req_set_fail_links(req);
3939         io_req_complete(req, ret);
3940         return 0;
3941 }
3942
3943 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3944                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3945 {
3946         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3947                 return -EINVAL;
3948         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3949                 return -EINVAL;
3950
3951         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3952         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3953         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3958 {
3959         int ret;
3960
3961         /* fallocate always requiring blocking context */
3962         if (force_nonblock)
3963                 return -EAGAIN;
3964         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3965                                 req->sync.len);
3966         if (ret < 0)
3967                 req_set_fail_links(req);
3968         io_req_complete(req, ret);
3969         return 0;
3970 }
3971
3972 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3973 {
3974         const char __user *fname;
3975         int ret;
3976
3977         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3978                 return -EINVAL;
3979         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3980                 return -EBADF;
3981
3982         /* open.how should be already initialised */
3983         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3984                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3985
3986         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3987         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3988         req->open.filename = getname(fname);
3989         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3990                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3991                 req->open.filename = NULL;
3992                 return ret;
3993         }
3994         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3995         req->open.ignore_nonblock = false;
3996         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3997         return 0;
3998 }
3999
4000 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4001 {
4002         u64 flags, mode;
4003
4004         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4005                 return -EINVAL;
4006         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4007         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4008         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4009         return __io_openat_prep(req, sqe);
4010 }
4011
4012 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4013 {
4014         struct open_how __user *how;
4015         size_t len;
4016         int ret;
4017
4018         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4019                 return -EINVAL;
4020         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4021         len = READ_ONCE(sqe->len);
4022         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4023                 return -EINVAL;
4024
4025         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4026                                         len);
4027         if (ret)
4028                 return ret;
4029
4030         return __io_openat_prep(req, sqe);
4031 }
4032
4033 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4034 {
4035         struct open_flags op;
4036         struct file *file;
4037         int ret;
4038
4039         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4040                 return -EAGAIN;
4041
4042         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4043         if (ret)
4044                 goto err;
4045
4046         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4047         if (ret < 0)
4048                 goto err;
4049
4050         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4051         if (IS_ERR(file)) {
4052                 put_unused_fd(ret);
4053                 ret = PTR_ERR(file);
4054                 /*
4055                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4056                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4057                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4058                  * context. We should be safe to retry this from the task
4059                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4060                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4061                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4062                  */
4063                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4064                         req->open.ignore_nonblock = true;
4065                         refcount_inc(&req->refs);
4066                         io_req_task_queue(req);
4067                         return 0;
4068                 }
4069         } else {
4070                 fsnotify_open(file);
4071                 fd_install(ret, file);
4072         }
4073 err:
4074         putname(req->open.filename);
4075         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4076         if (ret < 0)
4077                 req_set_fail_links(req);
4078         io_req_complete(req, ret);
4079         return 0;
4080 }
4081
4082 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4083 {
4084         return io_openat2(req, force_nonblock);
4085 }
4086
4087 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4088                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4089 {
4090         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4091         u64 tmp;
4092
4093         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4094                 return -EINVAL;
4095
4096         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4097         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4098                 return -EINVAL;
4099
4100         memset(p, 0, sizeof(*p));
4101         p->nbufs = tmp;
4102         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4103         return 0;
4104 }
4105
4106 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4107                                int bgid, unsigned nbufs)
4108 {
4109         unsigned i = 0;
4110
4111         /* shouldn't happen */
4112         if (!nbufs)
4113                 return 0;
4114
4115         /* the head kbuf is the list itself */
4116         while (!list_empty(&buf->list)) {
4117                 struct io_buffer *nxt;
4118
4119                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4120                 list_del(&nxt->list);
4121                 kfree(nxt);
4122                 if (++i == nbufs)
4123                         return i;
4124         }
4125         i++;
4126         kfree(buf);
4127         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4128
4129         return i;
4130 }
4131
4132 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4133                              struct io_comp_state *cs)
4134 {
4135         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4136         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4137         struct io_buffer *head;
4138         int ret = 0;
4139
4140         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4141
4142         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4143
4144         ret = -ENOENT;
4145         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4146         if (head)
4147                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4148         if (ret < 0)
4149                 req_set_fail_links(req);
4150
4151         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4152         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4153                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4154                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4155         } else {
4156                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4157                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4158         }
4159         return 0;
4160 }
4161
4162 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4163                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4164 {
4165         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4166         u64 tmp;
4167
4168         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4169                 return -EINVAL;
4170
4171         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4172         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4173                 return -E2BIG;
4174         p->nbufs = tmp;
4175         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4176         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4177
4178         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4179                 return -EFAULT;
4180
4181         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4182         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4183         if (tmp > USHRT_MAX)
4184                 return -E2BIG;
4185         p->bid = tmp;
4186         return 0;
4187 }
4188
4189 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4190 {
4191         struct io_buffer *buf;
4192         u64 addr = pbuf->addr;
4193         int i, bid = pbuf->bid;
4194
4195         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4196                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4197                 if (!buf)
4198                         break;
4199
4200                 buf->addr = addr;
4201                 buf->len = pbuf->len;
4202                 buf->bid = bid;
4203                 addr += pbuf->len;
4204                 bid++;
4205                 if (!*head) {
4206                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4207                         *head = buf;
4208                 } else {
4209                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4210                 }
4211         }
4212
4213         return i ? i : -ENOMEM;
4214 }
4215
4216 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4217                               struct io_comp_state *cs)
4218 {
4219         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4220         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4221         struct io_buffer *head, *list;
4222         int ret = 0;
4223
4224         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4225
4226         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4227
4228         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4229
4230         ret = io_add_buffers(p, &head);
4231         if (ret < 0)
4232                 goto out;
4233
4234         if (!list) {
4235                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4236                                         GFP_KERNEL);
4237                 if (ret < 0) {
4238                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4239                         goto out;
4240                 }
4241         }
4242 out:
4243         if (ret < 0)
4244                 req_set_fail_links(req);
4245
4246         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4247         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4248                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4249                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4250         } else {
4251                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4252                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4253         }
4254         return 0;
4255 }
4256
4257 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4258                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4259 {
4260 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4261         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4262                 return -EINVAL;
4263         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4264                 return -EINVAL;
4265
4266         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4267         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4268         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4269
4270         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4271                 struct epoll_event __user *ev;
4272
4273                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4274                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4275                         return -EFAULT;
4276         }
4277
4278         return 0;
4279 #else
4280         return -EOPNOTSUPP;
4281 #endif
4282 }
4283
4284 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4285                         struct io_comp_state *cs)
4286 {
4287 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4288         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4289         int ret;
4290
4291         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4292         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4293                 return -EAGAIN;
4294
4295         if (ret < 0)
4296                 req_set_fail_links(req);
4297         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4298         return 0;
4299 #else
4300         return -EOPNOTSUPP;
4301 #endif
4302 }
4303
4304 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4305 {
4306 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4307         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4308                 return -EINVAL;
4309         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4310                 return -EINVAL;
4311
4312         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4313         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4314         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4315         return 0;
4316 #else
4317         return -EOPNOTSUPP;
4318 #endif
4319 }
4320
4321 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4322 {
4323 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4324         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4325         int ret;
4326
4327         if (force_nonblock)
4328                 return -EAGAIN;
4329
4330         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4331         if (ret < 0)
4332                 req_set_fail_links(req);
4333         io_req_complete(req, ret);
4334         return 0;
4335 #else
4336         return -EOPNOTSUPP;
4337 #endif
4338 }
4339
4340 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4341 {
4342         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4343                 return -EINVAL;
4344         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4345                 return -EINVAL;
4346
4347         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4348         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4349         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4350         return 0;
4351 }
4352
4353 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4354 {
4355         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4356         int ret;
4357
4358         if (force_nonblock) {
4359                 switch (fa->advice) {
4360                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4361                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4362                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4363                         break;
4364                 default:
4365                         return -EAGAIN;
4366                 }
4367         }
4368
4369         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4370         if (ret < 0)
4371                 req_set_fail_links(req);
4372         io_req_complete(req, ret);
4373         return 0;
4374 }
4375
4376 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4377 {
4378         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4379                 return -EINVAL;
4380         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4381                 return -EINVAL;
4382         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4383                 return -EBADF;
4384
4385         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4386         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4387         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4388         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4389         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4390
4391         return 0;
4392 }
4393
4394 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4395 {
4396         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4397         int ret;
4398
4399         if (force_nonblock) {
4400                 /* only need file table for an actual valid fd */
4401                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4402                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4403                 return -EAGAIN;
4404         }
4405
4406         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4407                        ctx->buffer);
4408
4409         if (ret < 0)
4410                 req_set_fail_links(req);
4411         io_req_complete(req, ret);
4412         return 0;
4413 }
4414
4415 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4416 {
4417         /*
4418          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4419          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4420          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4421          */
4422         io_req_init_async(req);
4423         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4424
4425         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4426                 return -EINVAL;
4427         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4428             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4429                 return -EINVAL;
4430         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4431                 return -EBADF;
4432
4433         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4434         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4435                 return -EBADF;
4436
4437         req->close.put_file = NULL;
4438         return 0;
4439 }
4440
4441 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4442                     struct io_comp_state *cs)
4443 {
4444         struct io_close *close = &req->close;
4445         int ret;
4446
4447         /* might be already done during nonblock submission */
4448         if (!close->put_file) {
4449                 ret = close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4450                 if (ret < 0)
4451                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4452         }
4453
4454         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4455         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4456                 /* was never set, but play safe */
4457                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4458                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4459                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4460                 return -EAGAIN;
4461         }
4462
4463         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4464         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4465         if (ret < 0)
4466                 req_set_fail_links(req);
4467         fput(close->put_file);
4468         close->put_file = NULL;
4469         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4470         return 0;
4471 }
4472
4473 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4474 {
4475         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4476
4477         if (!req->file)
4478                 return -EBADF;
4479
4480         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4481                 return -EINVAL;
4482         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4483                 return -EINVAL;
4484
4485         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4486         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4487         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4488         return 0;
4489 }
4490
4491 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4492 {
4493         int ret;
4494
4495         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4496         if (force_nonblock)
4497                 return -EAGAIN;
4498
4499         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4500                                 req->sync.flags);
4501         if (ret < 0)
4502                 req_set_fail_links(req);
4503         io_req_complete(req, ret);
4504         return 0;
4505 }
4506
4507 #if defined(CONFIG_NET)
4508 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4509                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4510 {
4511         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4512
4513         if (async_msg)
4514                 return -EAGAIN;
4515         if (io_alloc_async_data(req)) {
4516                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4517                         kfree(kmsg->iov);
4518                 return -ENOMEM;
4519         }
4520         async_msg = req->async_data;
4521         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4522         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4523         return -EAGAIN;
4524 }
4525
4526 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4527                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4528 {
4529         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4530         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4531         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4532                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4533 }
4534
4535 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4536 {
4537         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4538         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4539         int ret;
4540
4541         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4542                 return -EINVAL;
4543
4544         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4545         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4546         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4547
4548 #ifdef CONFIG_COMPAT
4549         if (req->ctx->compat)
4550                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4551 #endif
4552
4553         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4554                 return 0;
4555         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4556         if (!ret)
4557                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4558         return ret;
4559 }
4560
4561 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4562                       struct io_comp_state *cs)
4563 {
4564         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4565         struct socket *sock;
4566         unsigned flags;
4567         int ret;
4568
4569         sock = sock_from_file(req->file);
4570         if (unlikely(!sock))
4571                 return -ENOTSOCK;
4572
4573         if (req->async_data) {
4574                 kmsg = req->async_data;
4575                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4576                 /* if iov is set, it's allocated already */
4577                 if (!kmsg->iov)
4578                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4579                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4580         } else {
4581                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4582                 if (ret)
4583                         return ret;
4584                 kmsg = &iomsg;
4585         }
4586
4587         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4588         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4589                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4590         else if (force_nonblock)
4591                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4592
4593         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4594         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4595                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4596         if (ret == -ERESTARTSYS)
4597                 ret = -EINTR;
4598
4599         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4600                 kfree(kmsg->iov);
4601         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4602         if (ret < 0)
4603                 req_set_fail_links(req);
4604         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4605         return 0;
4606 }
4607
4608 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4609                    struct io_comp_state *cs)
4610 {
4611         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4612         struct msghdr msg;
4613         struct iovec iov;
4614         struct socket *sock;
4615         unsigned flags;
4616         int ret;
4617
4618         sock = sock_from_file(req->file);
4619         if (unlikely(!sock))
4620                 return -ENOTSOCK;
4621
4622         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4623         if (unlikely(ret))
4624                 return ret;
4625
4626         msg.msg_name = NULL;
4627         msg.msg_control = NULL;
4628         msg.msg_controllen = 0;
4629         msg.msg_namelen = 0;
4630
4631         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4632         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4633                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4634         else if (force_nonblock)
4635                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4636
4637         msg.msg_flags = flags;
4638         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4639         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4640                 return -EAGAIN;
4641         if (ret == -ERESTARTSYS)
4642                 ret = -EINTR;
4643
4644         if (ret < 0)
4645                 req_set_fail_links(req);
4646         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4647         return 0;
4648 }
4649
4650 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4651                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4652 {
4653         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4654         struct iovec __user *uiov;
4655         size_t iov_len;
4656         int ret;
4657
4658         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4659                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4660         if (ret)
4661                 return ret;
4662
4663         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4664                 if (iov_len > 1)
4665                         return -EINVAL;
4666                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4667                         return -EFAULT;
4668                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4669                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4670                                 sr->len);
4671                 iomsg->iov = NULL;
4672         } else {
4673                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4674                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4675                                      false);
4676                 if (ret > 0)
4677                         ret = 0;
4678         }
4679
4680         return ret;
4681 }
4682
4683 #ifdef CONFIG_COMPAT
4684 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4685                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4686 {
4687         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4688         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4689         struct compat_iovec __user *uiov;
4690         compat_uptr_t ptr;
4691         compat_size_t len;
4692         int ret;
4693
4694         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4695         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4696                                         &ptr, &len);
4697         if (ret)
4698                 return ret;
4699
4700         uiov = compat_ptr(ptr);
4701         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4702                 compat_ssize_t clen;
4703
4704                 if (len > 1)
4705                         return -EINVAL;
4706                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4707                         return -EFAULT;
4708                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4709                         return -EFAULT;
4710                 if (clen < 0)
4711                         return -EINVAL;
4712                 sr->len = clen;
4713                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4714                 iomsg->iov = NULL;
4715         } else {
4716                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4717                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4718                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4719                 if (ret < 0)
4720                         return ret;
4721         }
4722
4723         return 0;
4724 }
4725 #endif
4726
4727 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4728                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4729 {
4730         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4731         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4732
4733 #ifdef CONFIG_COMPAT
4734         if (req->ctx->compat)
4735                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4736 #endif
4737
4738         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4739 }
4740
4741 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4742                                                bool needs_lock)
4743 {
4744         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4745         struct io_buffer *kbuf;
4746
4747         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4748         if (IS_ERR(kbuf))
4749                 return kbuf;
4750
4751         sr->kbuf = kbuf;
4752         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4753         return kbuf;
4754 }
4755
4756 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4757 {
4758         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4759 }
4760
4761 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4762                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4763 {
4764         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4765         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4766         int ret;
4767
4768         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4769                 return -EINVAL;
4770
4771         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4772         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4773         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4774         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4775
4776 #ifdef CONFIG_COMPAT
4777         if (req->ctx->compat)
4778                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4779 #endif
4780
4781         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4782                 return 0;
4783         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4784         if (!ret)
4785                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4786         return ret;
4787 }
4788
4789 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4790                       struct io_comp_state *cs)
4791 {
4792         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4793         struct socket *sock;
4794         struct io_buffer *kbuf;
4795         unsigned flags;
4796         int ret, cflags = 0;
4797
4798         sock = sock_from_file(req->file);
4799         if (unlikely(!sock))
4800                 return -ENOTSOCK;
4801
4802         if (req->async_data) {
4803                 kmsg = req->async_data;
4804                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4805                 /* if iov is set, it's allocated already */
4806                 if (!kmsg->iov)
4807                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4808                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4809         } else {
4810                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4811                 if (ret)
4812                         return ret;
4813                 kmsg = &iomsg;
4814         }
4815
4816         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4817                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4818                 if (IS_ERR(kbuf))
4819                         return PTR_ERR(kbuf);
4820                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4821                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4822                                 1, req->sr_msg.len);
4823         }
4824
4825         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4826         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4827                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4828         else if (force_nonblock)
4829                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4830
4831         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4832                                         kmsg->uaddr, flags);
4833         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4834                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4835         if (ret == -ERESTARTSYS)
4836                 ret = -EINTR;
4837
4838         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4839                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4840         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4841                 kfree(kmsg->iov);
4842         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4843         if (ret < 0)
4844                 req_set_fail_links(req);
4845         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4846         return 0;
4847 }
4848
4849 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4850                    struct io_comp_state *cs)
4851 {
4852         struct io_buffer *kbuf;
4853         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4854         struct msghdr msg;
4855         void __user *buf = sr->buf;
4856         struct socket *sock;
4857         struct iovec iov;
4858         unsigned flags;
4859         int ret, cflags = 0;
4860
4861         sock = sock_from_file(req->file);
4862         if (unlikely(!sock))
4863                 return -ENOTSOCK;
4864
4865         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4866                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4867                 if (IS_ERR(kbuf))
4868                         return PTR_ERR(kbuf);
4869                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4870         }
4871
4872         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4873         if (unlikely(ret))
4874                 goto out_free;
4875
4876         msg.msg_name = NULL;
4877         msg.msg_control = NULL;
4878         msg.msg_controllen = 0;
4879         msg.msg_namelen = 0;
4880         msg.msg_iocb = NULL;
4881         msg.msg_flags = 0;
4882
4883         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4884         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4885                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4886         else if (force_nonblock)
4887                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4888
4889         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4890         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4891                 return -EAGAIN;
4892         if (ret == -ERESTARTSYS)
4893                 ret = -EINTR;
4894 out_free:
4895         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4896                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4897         if (ret < 0)
4898                 req_set_fail_links(req);
4899         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4900         return 0;
4901 }
4902
4903 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4904 {
4905         struct io_accept *accept = &req->accept;
4906
4907         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4908                 return -EINVAL;
4909         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4910                 return -EINVAL;
4911
4912         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4913         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4914         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4915         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4916         return 0;
4917 }
4918
4919 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4920                      struct io_comp_state *cs)
4921 {
4922         struct io_accept *accept = &req->accept;
4923         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4924         int ret;
4925
4926         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4927                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4928
4929         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4930                                         accept->addr_len, accept->flags,
4931                                         accept->nofile);
4932         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4933                 return -EAGAIN;
4934         if (ret < 0) {
4935                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4936                         ret = -EINTR;
4937                 req_set_fail_links(req);
4938         }
4939         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4940         return 0;
4941 }
4942
4943 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4944 {
4945         struct io_connect *conn = &req->connect;
4946         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4947
4948         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4949                 return -EINVAL;
4950         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4951                 return -EINVAL;
4952
4953         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4954         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4955
4956         if (!io)
4957                 return 0;
4958
4959         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
4960                                         &io->address);
4961 }
4962
4963 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4964                       struct io_comp_state *cs)
4965 {
4966         struct io_async_connect __io, *io;
4967         unsigned file_flags;
4968         int ret;
4969
4970         if (req->async_data) {
4971                 io = req->async_data;
4972         } else {
4973                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4974                                                 req->connect.addr_len,
4975                                                 &__io.address);
4976                 if (ret)
4977                         goto out;
4978                 io = &__io;
4979         }
4980
4981         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4982
4983         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4984                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4985         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4986                 if (req->async_data)
4987                         return -EAGAIN;
4988                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4989                         ret = -ENOMEM;
4990                         goto out;
4991                 }
4992                 io = req->async_data;
4993                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4994                 return -EAGAIN;
4995         }
4996         if (ret == -ERESTARTSYS)
4997                 ret = -EINTR;
4998 out:
4999         if (ret < 0)
5000                 req_set_fail_links(req);
5001         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5002         return 0;
5003 }
5004 #else /* !CONFIG_NET */
5005 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5006 {
5007         return -EOPNOTSUPP;
5008 }
5009
5010 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5011                       struct io_comp_state *cs)
5012 {
5013         return -EOPNOTSUPP;
5014 }
5015
5016 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5017                    struct io_comp_state *cs)
5018 {
5019         return -EOPNOTSUPP;
5020 }
5021
5022 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5023                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5024 {
5025         return -EOPNOTSUPP;
5026 }
5027
5028 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5029                       struct io_comp_state *cs)
5030 {
5031         return -EOPNOTSUPP;
5032 }
5033
5034 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5035                    struct io_comp_state *cs)
5036 {
5037         return -EOPNOTSUPP;
5038 }
5039
5040 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5041 {
5042         return -EOPNOTSUPP;
5043 }
5044
5045 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5046                      struct io_comp_state *cs)
5047 {
5048         return -EOPNOTSUPP;
5049 }
5050
5051 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5052 {
5053         return -EOPNOTSUPP;
5054 }
5055
5056 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5057                       struct io_comp_state *cs)
5058 {
5059         return -EOPNOTSUPP;
5060 }
5061 #endif /* CONFIG_NET */
5062
5063 struct io_poll_table {
5064         struct poll_table_struct pt;
5065         struct io_kiocb *req;
5066         int error;
5067 };
5068
5069 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5070                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5071 {
5072         int ret;
5073
5074         /* for instances that support it check for an event match first: */
5075         if (mask && !(mask & poll->events))
5076                 return 0;
5077
5078         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5079
5080         list_del_init(&poll->wait.entry);
5081
5082         req->result = mask;
5083         init_task_work(&req->task_work, func);
5084         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5085
5086         /*
5087          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5088          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5089          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5090          * have the needed state needed for it anyway.
5091          */
5092         ret = io_req_task_work_add(req);
5093         if (unlikely(ret)) {
5094                 struct task_struct *tsk;
5095
5096                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5097                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5098                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5099                 wake_up_process(tsk);
5100         }
5101         return 1;
5102 }
5103
5104 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5105         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5106 {
5107         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5108
5109         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5110                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5111
5112                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5113         }
5114
5115         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5116         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5117                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5118                 return true;
5119         }
5120
5121         return false;
5122 }
5123
5124 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5125 {
5126         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5127         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5128                 return req->async_data;
5129         return req->apoll->double_poll;
5130 }
5131
5132 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5133 {
5134         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5135                 return &req->poll;
5136         return &req->apoll->poll;
5137 }
5138
5139 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5140 {
5141         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5142
5143         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5144
5145         if (poll && poll->head) {
5146                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5147
5148                 spin_lock(&head->lock);
5149                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5150                 if (poll->wait.private)
5151                         refcount_dec(&req->refs);
5152                 poll->head = NULL;
5153                 spin_unlock(&head->lock);
5154         }
5155 }
5156
5157 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5158 {
5159         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5160
5161         io_poll_remove_double(req);
5162         req->poll.done = true;
5163         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5164         io_commit_cqring(ctx);
5165 }
5166
5167 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5168 {
5169         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5170         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5171         struct io_kiocb *nxt;
5172
5173         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5174                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5175         } else {
5176                 hash_del(&req->hash_node);
5177                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5178                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5179
5180                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5181                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5182                 if (nxt)
5183                         __io_req_task_submit(nxt);
5184         }
5185
5186         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5187 }
5188
5189 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5190                                int sync, void *key)
5191 {
5192         struct io_kiocb *req = wait->private;
5193         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5194         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5195
5196         /* for instances that support it check for an event match first: */
5197         if (mask && !(mask & poll->events))
5198                 return 0;
5199
5200         list_del_init(&wait->entry);
5201
5202         if (poll && poll->head) {
5203                 bool done;
5204
5205                 spin_lock(&poll->head->lock);
5206                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5207                 if (!done)
5208                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5209                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5210                 wait->private = NULL;
5211                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5212                 if (!done) {
5213                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5214                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5215                 }
5216         }
5217         refcount_dec(&req->refs);
5218         return 1;
5219 }
5220
5221 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5222                               wait_queue_func_t wake_func)
5223 {
5224         poll->head = NULL;
5225         poll->done = false;
5226         poll->canceled = false;
5227         poll->events = events;
5228         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5229         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5230 }
5231
5232 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5233                             struct wait_queue_head *head,
5234                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5235 {
5236         struct io_kiocb *req = pt->req;
5237
5238         /*
5239          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5240          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5241          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5242          */
5243         if (unlikely(poll->head)) {
5244                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5245
5246                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5247                 if (*poll_ptr) {
5248                         pt->error = -EINVAL;
5249                         return;
5250                 }
5251                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5252                 if (!poll) {
5253                         pt->error = -ENOMEM;
5254                         return;
5255                 }
5256                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5257                 refcount_inc(&req->refs);
5258                 poll->wait.private = req;
5259                 *poll_ptr = poll;
5260         }
5261
5262         pt->error = 0;
5263         poll->head = head;
5264
5265         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5266                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5267         else
5268                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5269 }
5270
5271 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5272                                struct poll_table_struct *p)
5273 {
5274         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5275         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5276
5277         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5278 }
5279
5280 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5281 {
5282         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5283         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5284         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5285
5286         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5287
5288         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5289                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5290                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5291                 return;
5292         }
5293
5294         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5295         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5296                 hash_del(&req->hash_node);
5297
5298         io_poll_remove_double(req);
5299         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5300
5301         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5302                 __io_req_task_submit(req);
5303         else
5304                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5305
5306         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5307         kfree(apoll->double_poll);
5308         kfree(apoll);
5309 }
5310
5311 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5312                         void *key)
5313 {
5314         struct io_kiocb *req = wait->private;
5315         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5316
5317         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5318                                         key_to_poll(key));
5319
5320         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5321 }
5322
5323 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5324 {
5325         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5326         struct hlist_head *list;
5327
5328         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5329         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5330 }
5331
5332 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5333                                       struct io_poll_iocb *poll,
5334                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5335                                       wait_queue_func_t wake_func)
5336         __acquires(&ctx->completion_lock)
5337 {
5338         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5339         bool cancel = false;
5340
5341         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5342         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5343         poll->file = req->file;
5344         poll->wait.private = req;
5345
5346         ipt->pt._key = mask;
5347         ipt->req = req;
5348         ipt->error = -EINVAL;
5349
5350         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5351
5352         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5353         if (likely(poll->head)) {
5354                 spin_lock(&poll->head->lock);
5355                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5356                         if (ipt->error)
5357                                 cancel = true;
5358                         ipt->error = 0;
5359                         mask = 0;
5360                 }
5361                 if (mask || ipt->error)
5362                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5363                 else if (cancel)
5364                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5365                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5366                         io_poll_req_insert(req);
5367                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5368         }
5369
5370         return mask;
5371 }
5372
5373 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5374 {
5375         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5376         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5377         struct async_poll *apoll;
5378         struct io_poll_table ipt;
5379         __poll_t mask, ret;
5380         int rw;
5381
5382         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5383                 return false;
5384         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5385                 return false;
5386         if (def->pollin)
5387                 rw = READ;
5388         else if (def->pollout)
5389                 rw = WRITE;
5390         else
5391                 return false;
5392         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5393         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5394                 return false;
5395
5396         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5397         if (unlikely(!apoll))
5398                 return false;
5399         apoll->double_poll = NULL;
5400
5401         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5402         req->apoll = apoll;
5403
5404         mask = 0;
5405         if (def->pollin)
5406                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5407         if (def->pollout)
5408                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5409
5410         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5411         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5412             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5413                 mask &= ~POLLIN;
5414
5415         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5416
5417         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5418
5419         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5420                                         io_async_wake);
5421         if (ret || ipt.error) {
5422                 io_poll_remove_double(req);
5423                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5424                 kfree(apoll->double_poll);
5425                 kfree(apoll);
5426                 return false;
5427         }
5428         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5429         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5430                                         apoll->poll.events);
5431         return true;
5432 }
5433
5434 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5435                                  struct io_poll_iocb *poll)
5436 {
5437         bool do_complete = false;
5438
5439         spin_lock(&poll->head->lock);
5440         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5441         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5442                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5443                 do_complete = true;
5444         }
5445         spin_unlock(&poll->head->lock);
5446         hash_del(&req->hash_node);
5447         return do_complete;
5448 }
5449
5450 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5451 {
5452         bool do_complete;
5453
5454         io_poll_remove_double(req);
5455
5456         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5457                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5458         } else {
5459                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5460
5461                 /* non-poll requests have submit ref still */
5462                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5463                 if (do_complete) {
5464                         io_put_req(req);
5465                         kfree(apoll->double_poll);
5466                         kfree(apoll);
5467                 }
5468         }
5469
5470         if (do_complete) {
5471                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5472                 io_commit_cqring(req->ctx);
5473                 req_set_fail_links(req);
5474                 io_put_req_deferred(req, 1);
5475         }
5476
5477         return do_complete;
5478 }
5479
5480 /*
5481  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5482  */
5483 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5484                                struct files_struct *files)
5485 {
5486         struct hlist_node *tmp;
5487         struct io_kiocb *req;
5488         int posted = 0, i;
5489
5490         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5491         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5492                 struct hlist_head *list;
5493
5494                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5495                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5496                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5497                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5498                 }
5499         }
5500         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5501
5502         if (posted)
5503                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5504
5505         return posted != 0;
5506 }
5507
5508 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5509 {
5510         struct hlist_head *list;
5511         struct io_kiocb *req;
5512
5513         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5514         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5515                 if (sqe_addr != req->user_data)
5516                         continue;
5517                 if (io_poll_remove_one(req))
5518                         return 0;
5519                 return -EALREADY;
5520         }
5521
5522         return -ENOENT;
5523 }
5524
5525 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5526                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5527 {
5528         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5529                 return -EINVAL;
5530         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5531             sqe->poll_events)
5532                 return -EINVAL;
5533
5534         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5535         return 0;
5536 }
5537
5538 /*
5539  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5540  * and remove it if found.
5541  */
5542 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5543 {
5544         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5545         int ret;
5546
5547         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5548         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5549         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5550
5551         if (ret < 0)
5552                 req_set_fail_links(req);
5553         io_req_complete(req, ret);
5554         return 0;
5555 }
5556
5557 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5558                         void *key)
5559 {
5560         struct io_kiocb *req = wait->private;
5561         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5562
5563         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5564 }
5565
5566 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5567                                struct poll_table_struct *p)
5568 {
5569         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5570
5571         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5572 }
5573
5574 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5575 {
5576         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5577         u32 events;
5578
5579         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5580                 return -EINVAL;
5581         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5582                 return -EINVAL;
5583
5584         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5585 #ifdef __BIG_ENDIAN
5586         events = swahw32(events);
5587 #endif
5588         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5589                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5590         return 0;
5591 }
5592
5593 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5594 {
5595         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5596         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5597         struct io_poll_table ipt;
5598         __poll_t mask;
5599
5600         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5601
5602         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5603                                         io_poll_wake);
5604
5605         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5606                 ipt.error = 0;
5607                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5608         }
5609         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5610
5611         if (mask) {
5612                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5613                 io_put_req(req);
5614         }
5615         return ipt.error;
5616 }
5617
5618 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5619 {
5620         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5621                                                 struct io_timeout_data, timer);
5622         struct io_kiocb *req = data->req;
5623         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5624         unsigned long flags;
5625
5626         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5627         list_del_init(&req->timeout.list);
5628         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5629                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5630
5631         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5632         io_commit_cqring(ctx);
5633         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5634
5635         io_cqring_ev_posted(ctx);
5636         req_set_fail_links(req);
5637         io_put_req(req);
5638         return HRTIMER_NORESTART;
5639 }
5640
5641 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5642                                            __u64 user_data)
5643 {
5644         struct io_timeout_data *io;
5645         struct io_kiocb *req;
5646         int ret = -ENOENT;
5647
5648         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5649                 if (user_data == req->user_data) {
5650                         ret = 0;
5651                         break;
5652                 }
5653         }
5654
5655         if (ret == -ENOENT)
5656                 return ERR_PTR(ret);
5657
5658         io = req->async_data;
5659         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5660         if (ret == -1)
5661                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5662         list_del_init(&req->timeout.list);
5663         return req;
5664 }
5665
5666 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5667 {
5668         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5669
5670         if (IS_ERR(req))
5671                 return PTR_ERR(req);
5672
5673         req_set_fail_links(req);
5674         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5675         io_put_req_deferred(req, 1);
5676         return 0;
5677 }
5678
5679 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5680                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5681 {
5682         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5683         struct io_timeout_data *data;
5684
5685         if (IS_ERR(req))
5686                 return PTR_ERR(req);
5687
5688         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5689         data = req->async_data;
5690         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5691         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5692         data->timer.function = io_timeout_fn;
5693         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5694         return 0;
5695 }
5696
5697 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5698                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5699 {
5700         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5701
5702         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5703                 return -EINVAL;
5704         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5705                 return -EINVAL;
5706         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5707                 return -EINVAL;
5708
5709         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5710         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5711         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5712                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5713                         return -EINVAL;
5714                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5715                         return -EFAULT;
5716         } else if (tr->flags) {
5717                 /* timeout removal doesn't support flags */
5718                 return -EINVAL;
5719         }
5720
5721         return 0;
5722 }
5723
5724 /*
5725  * Remove or update an existing timeout command
5726  */
5727 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5728 {
5729         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5730         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5731         int ret;
5732
5733         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5734         if (req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5735                 enum hrtimer_mode mode = (tr->flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5736                                         ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
5737
5738                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
5739         } else {
5740                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5741         }
5742
5743         io_cqring_fill_event(req, ret);
5744         io_commit_cqring(ctx);
5745         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5746         io_cqring_ev_posted(ctx);
5747         if (ret < 0)
5748                 req_set_fail_links(req);
5749         io_put_req(req);
5750         return 0;
5751 }
5752
5753 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5754                            bool is_timeout_link)
5755 {
5756         struct io_timeout_data *data;
5757         unsigned flags;
5758         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5759
5760         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5761                 return -EINVAL;
5762         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5763                 return -EINVAL;
5764         if (off && is_timeout_link)
5765                 return -EINVAL;
5766         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5767         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5768                 return -EINVAL;
5769
5770         req->timeout.off = off;
5771
5772         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5773                 return -ENOMEM;
5774
5775         data = req->async_data;
5776         data->req = req;
5777
5778         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5779                 return -EFAULT;
5780
5781         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5782                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5783         else
5784                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5785
5786         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5787         return 0;
5788 }
5789
5790 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5791 {
5792         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5793         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5794         struct list_head *entry;
5795         u32 tail, off = req->timeout.off;
5796
5797         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5798
5799         /*
5800          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5801          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5802          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5803          */
5804         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5805                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5806                 goto add;
5807         }
5808
5809         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5810         req->timeout.target_seq = tail + off;
5811
5812         /*
5813          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5814          * the one we need first.
5815          */
5816         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5817                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5818                                                   timeout.list);
5819
5820                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5821                         continue;
5822                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5823                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5824                         break;
5825         }
5826 add:
5827         list_add(&req->timeout.list, entry);
5828         data->timer.function = io_timeout_fn;
5829         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5830         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5831         return 0;
5832 }
5833
5834 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5835 {
5836         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5837
5838         return req->user_data == (unsigned long) data;
5839 }
5840
5841 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5842 {
5843         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5844         int ret = 0;
5845
5846         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5847         switch (cancel_ret) {
5848         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5849                 ret = 0;
5850                 break;
5851         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5852                 ret = -EALREADY;
5853                 break;
5854         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5855                 ret = -ENOENT;
5856                 break;
5857         }
5858
5859         return ret;
5860 }
5861
5862 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5863                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5864                                      int success_ret)
5865 {
5866         unsigned long flags;
5867         int ret;
5868
5869         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5870         if (ret != -ENOENT) {
5871                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5872                 goto done;
5873         }
5874
5875         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5876         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5877         if (ret != -ENOENT)
5878                 goto done;
5879         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5880 done:
5881         if (!ret)
5882                 ret = success_ret;
5883         io_cqring_fill_event(req, ret);
5884         io_commit_cqring(ctx);
5885         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5886         io_cqring_ev_posted(ctx);
5887
5888         if (ret < 0)
5889                 req_set_fail_links(req);
5890         io_put_req(req);
5891 }
5892
5893 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5894                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5895 {
5896         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5897                 return -EINVAL;
5898         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5899                 return -EINVAL;
5900         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5901                 return -EINVAL;
5902
5903         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5904         return 0;
5905 }
5906
5907 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5908 {
5909         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5910
5911         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5912         return 0;
5913 }
5914
5915 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5916                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5917 {
5918         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5919                 return -EINVAL;
5920         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5921                 return -EINVAL;
5922         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5923                 return -EINVAL;
5924
5925         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5926         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5927         if (!req->files_update.nr_args)
5928                 return -EINVAL;
5929         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5930         return 0;
5931 }
5932
5933 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5934                            struct io_comp_state *cs)
5935 {
5936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5937         struct io_uring_files_update up;
5938         int ret;
5939
5940         if (force_nonblock)
5941                 return -EAGAIN;
5942
5943         up.offset = req->files_update.offset;
5944         up.fds = req->files_update.arg;
5945
5946         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5947         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
5948         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5949
5950         if (ret < 0)
5951                 req_set_fail_links(req);
5952         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5953         return 0;
5954 }
5955
5956 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5957 {
5958         switch (req->opcode) {
5959         case IORING_OP_NOP:
5960                 return 0;
5961         case IORING_OP_READV:
5962         case IORING_OP_READ_FIXED:
5963         case IORING_OP_READ:
5964                 return io_read_prep(req, sqe);
5965         case IORING_OP_WRITEV:
5966         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5967         case IORING_OP_WRITE:
5968                 return io_write_prep(req, sqe);
5969         case IORING_OP_POLL_ADD:
5970                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5971         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5972                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5973         case IORING_OP_FSYNC:
5974                 return io_prep_fsync(req, sqe);
5975         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5976                 return io_prep_sfr(req, sqe);
5977         case IORING_OP_SENDMSG:
5978         case IORING_OP_SEND:
5979                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5980         case IORING_OP_RECVMSG:
5981         case IORING_OP_RECV:
5982                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5983         case IORING_OP_CONNECT:
5984                 return io_connect_prep(req, sqe);
5985         case IORING_OP_TIMEOUT:
5986                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5987         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5988                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5989         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5990                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5991         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5992                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5993         case IORING_OP_ACCEPT:
5994                 return io_accept_prep(req, sqe);
5995         case IORING_OP_FALLOCATE:
5996                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5997         case IORING_OP_OPENAT:
5998                 return io_openat_prep(req, sqe);
5999         case IORING_OP_CLOSE:
6000                 return io_close_prep(req, sqe);
6001         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6002                 return io_files_update_prep(req, sqe);
6003         case IORING_OP_STATX:
6004                 return io_statx_prep(req, sqe);
6005         case IORING_OP_FADVISE:
6006                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6007         case IORING_OP_MADVISE:
6008                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6009         case IORING_OP_OPENAT2:
6010                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6011         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6012                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6013         case IORING_OP_SPLICE:
6014                 return io_splice_prep(req, sqe);
6015         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6016                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6017         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6018                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6019         case IORING_OP_TEE:
6020                 return io_tee_prep(req, sqe);
6021         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6022                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6023         case IORING_OP_RENAMEAT:
6024                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6025         case IORING_OP_UNLINKAT:
6026                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6027         }
6028
6029         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6030                         req->opcode);
6031         return-EINVAL;
6032 }
6033
6034 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6035                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6036 {
6037         if (!sqe)
6038                 return 0;
6039         if (io_alloc_async_data(req))
6040                 return -EAGAIN;
6041         return io_req_prep(req, sqe);
6042 }
6043
6044 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6045 {
6046         struct io_kiocb *pos;
6047         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6048         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6049
6050         io_for_each_link(pos, req)
6051                 nr_reqs++;
6052
6053         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6054         return total_submitted - nr_reqs;
6055 }
6056
6057 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6058 {
6059         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6060         struct io_defer_entry *de;
6061         int ret;
6062         u32 seq;
6063
6064         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6065         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6066                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6067                 return 0;
6068
6069         seq = io_get_sequence(req);
6070         /* Still a chance to pass the sequence check */
6071         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6072                 return 0;
6073
6074         if (!req->async_data) {
6075                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6076                 if (ret)
6077                         return ret;
6078         }
6079         io_prep_async_link(req);
6080         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6081         if (!de)
6082                 return -ENOMEM;
6083
6084         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6085         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6086                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6087                 kfree(de);
6088                 io_queue_async_work(req);
6089                 return -EIOCBQUEUED;
6090         }
6091
6092         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6093         de->req = req;
6094         de->seq = seq;
6095         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6096         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6097         return -EIOCBQUEUED;
6098 }
6099
6100 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6101 {
6102         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6103         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6104         unsigned long flags;
6105
6106         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6107         list_del(&req->inflight_entry);
6108         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
6109                 wake_up(&tctx->wait);
6110         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6111         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6112         put_files_struct(req->work.identity->files);
6113         put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6114         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6115 }
6116
6117 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6118 {
6119         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6120                 switch (req->opcode) {
6121                 case IORING_OP_READV:
6122                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6123                 case IORING_OP_READ:
6124                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6125                         break;
6126                 case IORING_OP_RECVMSG:
6127                 case IORING_OP_RECV:
6128                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6129                         break;
6130                 }
6131                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6132         }
6133
6134         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6135                 switch (req->opcode) {
6136                 case IORING_OP_READV:
6137                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6138                 case IORING_OP_READ:
6139                 case IORING_OP_WRITEV:
6140                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6141                 case IORING_OP_WRITE: {
6142                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6143                         if (io->free_iovec)
6144                                 kfree(io->free_iovec);
6145                         break;
6146                         }
6147                 case IORING_OP_RECVMSG:
6148                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6149                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6150                         if (io->iov != io->fast_iov)
6151                                 kfree(io->iov);
6152                         break;
6153                         }
6154                 case IORING_OP_SPLICE:
6155                 case IORING_OP_TEE:
6156                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6157                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6158                         break;
6159                 case IORING_OP_OPENAT:
6160                 case IORING_OP_OPENAT2:
6161                         if (req->open.filename)
6162                                 putname(req->open.filename);
6163                         break;
6164                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6165                         putname(req->rename.oldpath);
6166                         putname(req->rename.newpath);
6167                         break;
6168                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6169                         putname(req->unlink.filename);
6170                         break;
6171                 }
6172                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6173         }
6174
6175         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
6176                 io_req_drop_files(req);
6177 }
6178
6179 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6180                         struct io_comp_state *cs)
6181 {
6182         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6183         int ret;
6184
6185         switch (req->opcode) {
6186         case IORING_OP_NOP:
6187                 ret = io_nop(req, cs);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_READV:
6190         case IORING_OP_READ_FIXED:
6191         case IORING_OP_READ:
6192                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_WRITEV:
6195         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6196         case IORING_OP_WRITE:
6197                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_FSYNC:
6200                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_POLL_ADD:
6203                 ret = io_poll_add(req);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6206                 ret = io_poll_remove(req);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6209                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_SENDMSG:
6212                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_SEND:
6215                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_RECVMSG:
6218                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_RECV:
6221                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_TIMEOUT:
6224                 ret = io_timeout(req);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6227                 ret = io_timeout_remove(req);
6228                 break;
6229         case IORING_OP_ACCEPT:
6230                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6231                 break;
6232         case IORING_OP_CONNECT:
6233                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6234                 break;
6235         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6236                 ret = io_async_cancel(req);
6237                 break;
6238         case IORING_OP_FALLOCATE:
6239                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6240                 break;
6241         case IORING_OP_OPENAT:
6242                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6243                 break;
6244         case IORING_OP_CLOSE:
6245                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6246                 break;
6247         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6248                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6249                 break;
6250         case IORING_OP_STATX:
6251                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6252                 break;
6253         case IORING_OP_FADVISE:
6254                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6255                 break;
6256         case IORING_OP_MADVISE:
6257                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6258                 break;
6259         case IORING_OP_OPENAT2:
6260                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6261                 break;
6262         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6263                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6264                 break;
6265         case IORING_OP_SPLICE:
6266                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6267                 break;
6268         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6269                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6270                 break;
6271         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6272                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6273                 break;
6274         case IORING_OP_TEE:
6275                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6276                 break;
6277         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6278                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6279                 break;
6280         case IORING_OP_RENAMEAT:
6281                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6282                 break;
6283         case IORING_OP_UNLINKAT:
6284                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6285                 break;
6286         default:
6287                 ret = -EINVAL;
6288                 break;
6289         }
6290
6291         if (ret)
6292                 return ret;
6293
6294         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6295         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6296                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6297
6298                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6299                 if (in_async)
6300                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6301
6302                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6303
6304                 if (in_async)
6305                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6306         }
6307
6308         return 0;
6309 }
6310
6311 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6312 {
6313         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6314         struct io_kiocb *timeout;
6315         int ret = 0;
6316
6317         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6318         if (timeout)
6319                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6320
6321         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6322         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6323                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6324                 ret = -ECANCELED;
6325         }
6326
6327         if (!ret) {
6328                 do {
6329                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6330                         /*
6331                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6332                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6333                          * wait for request slots on the block side.
6334                          */
6335                         if (ret != -EAGAIN)
6336                                 break;
6337                         cond_resched();
6338                 } while (1);
6339         }
6340
6341         if (ret) {
6342                 /*
6343                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to complete
6344                  * polled io, so here for polled io, just mark it done and still let
6345                  * io_iopoll_complete() complete it.
6346                  */
6347                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
6348                         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
6349
6350                         kiocb_done(kiocb, ret, NULL);
6351                 } else {
6352                         req_set_fail_links(req);
6353                         io_req_complete(req, ret);
6354                 }
6355         }
6356
6357         return io_steal_work(req);
6358 }
6359
6360 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6361                                               int index)
6362 {
6363         struct fixed_file_table *table;
6364
6365         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6366         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6367 }
6368
6369 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6370                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6371 {
6372         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6373         struct file *file;
6374
6375         if (fixed) {
6376                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6377                         return NULL;
6378                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6379                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6380                 io_set_resource_node(req);
6381         } else {
6382                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6383                 file = __io_file_get(state, fd);
6384         }
6385
6386         return file;
6387 }
6388
6389 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6390 {
6391         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6392                                                 struct io_timeout_data, timer);
6393         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6395         unsigned long flags;
6396
6397         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6398         prev = req->timeout.head;
6399         req->timeout.head = NULL;
6400
6401         /*
6402          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6403          * race with the completion of the linked work.
6404          */
6405         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6406                 io_remove_next_linked(prev);
6407         else
6408                 prev = NULL;
6409         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6410
6411         if (prev) {
6412                 req_set_fail_links(prev);
6413                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6414                 io_put_req(prev);
6415         } else {
6416                 io_req_complete(req, -ETIME);
6417         }
6418         return HRTIMER_NORESTART;
6419 }
6420
6421 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6422 {
6423         /*
6424          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6425          * before we got a chance to setup the timer
6426          */
6427         if (req->timeout.head) {
6428                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6429
6430                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6431                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6432                                 data->mode);
6433         }
6434 }
6435
6436 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6437 {
6438         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6439
6440         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6441         __io_queue_linked_timeout(req);
6442         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6443
6444         /* drop submission reference */
6445         io_put_req(req);
6446 }
6447
6448 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6449 {
6450         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6451
6452         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6453             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6454                 return NULL;
6455
6456         nxt->timeout.head = req;
6457         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6458         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6459         return nxt;
6460 }
6461
6462 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6463 {
6464         struct io_kiocb *linked_timeout;
6465         const struct cred *old_creds = NULL;
6466         int ret;
6467
6468 again:
6469         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6470
6471         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6472             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6473             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6474                 if (old_creds)
6475                         revert_creds(old_creds);
6476                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6477                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6478                 else
6479                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6480         }
6481
6482         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6483
6484         /*
6485          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6486          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6487          */
6488         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6489                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6490                         /*
6491                          * Queued up for async execution, worker will release
6492                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6493                          */
6494                         io_queue_async_work(req);
6495                 }
6496
6497                 if (linked_timeout)
6498                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6499         } else if (likely(!ret)) {
6500                 /* drop submission reference */
6501                 req = io_put_req_find_next(req);
6502                 if (linked_timeout)
6503                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6504
6505                 if (req) {
6506                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6507                                 goto again;
6508                         io_queue_async_work(req);
6509                 }
6510         } else {
6511                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6512                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6513                 req_set_fail_links(req);
6514                 io_put_req(req);
6515                 io_req_complete(req, ret);
6516         }
6517
6518         if (old_creds)
6519                 revert_creds(old_creds);
6520 }
6521
6522 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6523                          struct io_comp_state *cs)
6524 {
6525         int ret;
6526
6527         ret = io_req_defer(req, sqe);
6528         if (ret) {
6529                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6530 fail_req:
6531                         req_set_fail_links(req);
6532                         io_put_req(req);
6533                         io_req_complete(req, ret);
6534                 }
6535         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6536                 if (!req->async_data) {
6537                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6538                         if (unlikely(ret))
6539                                 goto fail_req;
6540                 }
6541                 io_queue_async_work(req);
6542         } else {
6543                 if (sqe) {
6544                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6545                         if (unlikely(ret))
6546                                 goto fail_req;
6547                 }
6548                 __io_queue_sqe(req, cs);
6549         }
6550 }
6551
6552 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6553                                       struct io_comp_state *cs)
6554 {
6555         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6556                 io_put_req(req);
6557                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6558         } else
6559                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6560 }
6561
6562 struct io_submit_link {
6563         struct io_kiocb *head;
6564         struct io_kiocb *last;
6565 };
6566
6567 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6568                          struct io_submit_link *link, struct io_comp_state *cs)
6569 {
6570         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6571         int ret;
6572
6573         /*
6574          * If we already have a head request, queue this one for async
6575          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6576          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6577          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6578          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6579          */
6580         if (link->head) {
6581                 struct io_kiocb *head = link->head;
6582
6583                 /*
6584                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6585                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6586                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6587                  * next after the link request. The last one is done via
6588                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6589                  */
6590                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6591                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6592                         ctx->drain_next = 1;
6593                 }
6594                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6595                 if (unlikely(ret)) {
6596                         /* fail even hard links since we don't submit */
6597                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6598                         return ret;
6599                 }
6600                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6601                 link->last->link = req;
6602                 link->last = req;
6603
6604                 /* last request of a link, enqueue the link */
6605                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6606                         io_queue_link_head(head, cs);
6607                         link->head = NULL;
6608                 }
6609         } else {
6610                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6611                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6612                         ctx->drain_next = 0;
6613                 }
6614                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6615                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6616                         if (unlikely(ret))
6617                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6618                         link->head = req;
6619                         link->last = req;
6620                 } else {
6621                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6622                 }
6623         }
6624
6625         return 0;
6626 }
6627
6628 /*
6629  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6630  */
6631 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6632 {
6633         if (!list_empty(&state->comp.list))
6634                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6635         if (state->plug_started)
6636                 blk_finish_plug(&state->plug);
6637         io_state_file_put(state);
6638         if (state->free_reqs)
6639                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6640 }
6641
6642 /*
6643  * Start submission side cache.
6644  */
6645 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6646                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6647 {
6648         state->plug_started = false;
6649         state->comp.nr = 0;
6650         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6651         state->comp.ctx = ctx;
6652         state->free_reqs = 0;
6653         state->file_refs = 0;
6654         state->ios_left = max_ios;
6655 }
6656
6657 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6658 {
6659         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6660
6661         /*
6662          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6663          * since once we write the new head, the application could
6664          * write new data to them.
6665          */
6666         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6667 }
6668
6669 /*
6670  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6671  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6672  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6673  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6674  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6675  * prevent a re-load down the line.
6676  */
6677 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6678 {
6679         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6680         unsigned head;
6681
6682         /*
6683          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6684          *
6685          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6686          *    head updates.
6687          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6688          *    though the application is the one updating it.
6689          */
6690         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6691         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6692                 return &ctx->sq_sqes[head];
6693
6694         /* drop invalid entries */
6695         ctx->cached_sq_dropped++;
6696         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6697         return NULL;
6698 }
6699
6700 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6701 {
6702         ctx->cached_sq_head++;
6703 }
6704
6705 /*
6706  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6707  *
6708  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6709  */
6710 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6711                                         struct io_kiocb *req,
6712                                         unsigned int sqe_flags)
6713 {
6714         if (!ctx->restricted)
6715                 return true;
6716
6717         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6718                 return false;
6719
6720         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6721             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6722                 return false;
6723
6724         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6725                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6726                 return false;
6727
6728         return true;
6729 }
6730
6731 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6732                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6733                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6734
6735 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6736                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6737                        struct io_submit_state *state)
6738 {
6739         unsigned int sqe_flags;
6740         int id, ret;
6741
6742         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6743         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6744         req->async_data = NULL;
6745         req->file = NULL;
6746         req->ctx = ctx;
6747         req->flags = 0;
6748         req->link = NULL;
6749         req->fixed_file_refs = NULL;
6750         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6751         refcount_set(&req->refs, 2);
6752         req->task = current;
6753         req->result = 0;
6754
6755         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6756                 return -EINVAL;
6757
6758         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6759                 return -EFAULT;
6760
6761         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6762         /* enforce forwards compatibility on users */
6763         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6764                 return -EINVAL;
6765
6766         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6767                 return -EACCES;
6768
6769         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6770             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6771                 return -EOPNOTSUPP;
6772
6773         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6774         if (id) {
6775                 struct io_identity *iod;
6776
6777                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6778                 if (unlikely(!iod))
6779                         return -EINVAL;
6780                 refcount_inc(&iod->count);
6781
6782                 __io_req_init_async(req);
6783                 get_cred(iod->creds);
6784                 req->work.identity = iod;
6785                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6786         }
6787
6788         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6789         req->flags |= sqe_flags;
6790
6791         /*
6792          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6793          * is potentially a read/write to block based storage.
6794          */
6795         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6796             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6797                 blk_start_plug(&state->plug);
6798                 state->plug_started = true;
6799         }
6800
6801         ret = 0;
6802         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6803                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6804
6805                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6806                 if (unlikely(!req->file &&
6807                     !io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error))
6808                         ret = -EBADF;
6809         }
6810
6811         state->ios_left--;
6812         return ret;
6813 }
6814
6815 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6816 {
6817         struct io_submit_state state;
6818         struct io_submit_link link;
6819         int i, submitted = 0;
6820
6821         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6822         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6823                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6824                         return -EBUSY;
6825         }
6826
6827         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6828         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6829
6830         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6831                 return -EAGAIN;
6832
6833         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6834         refcount_add(nr, &current->usage);
6835
6836         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6837         link.head = NULL;
6838
6839         for (i = 0; i < nr; i++) {
6840                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6841                 struct io_kiocb *req;
6842                 int err;
6843
6844                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6845                 if (unlikely(!sqe)) {
6846                         io_consume_sqe(ctx);
6847                         break;
6848                 }
6849                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6850                 if (unlikely(!req)) {
6851                         if (!submitted)
6852                                 submitted = -EAGAIN;
6853                         break;
6854                 }
6855                 io_consume_sqe(ctx);
6856                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6857                 submitted++;
6858
6859                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6860                 if (unlikely(err)) {
6861 fail_req:
6862                         io_put_req(req);
6863                         io_req_complete(req, err);
6864                         break;
6865                 }
6866
6867                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6868                                                 true, io_async_submit(ctx));
6869                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6870                 if (err)
6871                         goto fail_req;
6872         }
6873
6874         if (unlikely(submitted != nr)) {
6875                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6876                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6877                 int unused = nr - ref_used;
6878
6879                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6880                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6881                 put_task_struct_many(current, unused);
6882         }
6883         if (link.head)
6884                 io_queue_link_head(link.head, &state.comp);
6885         io_submit_state_end(&state);
6886
6887          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6888         io_commit_sqring(ctx);
6889
6890         return submitted;
6891 }
6892
6893 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6894 {
6895         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6896         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6897         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6898         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6899 }
6900
6901 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6902 {
6903         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6904         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6905         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6906 }
6907
6908 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6909 {
6910         unsigned int to_submit;
6911         int ret = 0;
6912
6913         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6914         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6915         if (cap_entries && to_submit > 8)
6916                 to_submit = 8;
6917
6918         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6919                 unsigned nr_events = 0;
6920
6921                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6922                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6923                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6924
6925                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6926                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6927                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6928         }
6929
6930         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6931                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6932
6933         return ret;
6934 }
6935
6936 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6937 {
6938         struct io_ring_ctx *ctx;
6939         unsigned sq_thread_idle = 0;
6940
6941         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6942                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6943                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6944         }
6945
6946         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6947 }
6948
6949 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
6950 {
6951         struct io_ring_ctx *ctx;
6952
6953         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
6954                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
6955                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
6956                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
6957         }
6958
6959         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
6960 }
6961
6962 static int io_sq_thread(void *data)
6963 {
6964         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
6965         struct files_struct *old_files = current->files;
6966         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
6967         const struct cred *old_cred = NULL;
6968         struct io_sq_data *sqd = data;
6969         struct io_ring_ctx *ctx;
6970         unsigned long timeout = 0;
6971         DEFINE_WAIT(wait);
6972
6973         task_lock(current);
6974         current->files = NULL;
6975         current->nsproxy = NULL;
6976         task_unlock(current);
6977
6978         while (!kthread_should_stop()) {
6979                 int ret;
6980                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6981
6982                 /*
6983                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
6984                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
6985                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
6986                  */
6987                 if (kthread_should_park()) {
6988                         kthread_parkme();
6989                         /*
6990                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
6991                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
6992                          * to be stopped, so here needs to have a check.
6993                          */
6994                         if (kthread_should_stop())
6995                                 break;
6996                 }
6997
6998                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
6999                         io_sqd_init_new(sqd);
7000                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7001                 }
7002
7003                 sqt_spin = false;
7004                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7005                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7006                         if (current->cred != ctx->creds) {
7007                                 if (old_cred)
7008                                         revert_creds(old_cred);
7009                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7010                         }
7011                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7012 #ifdef CONFIG_AUDIT
7013                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7014                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7015 #endif
7016
7017                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7018                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7019                                 sqt_spin = true;
7020
7021                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7022                 }
7023
7024                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7025                         io_run_task_work();
7026                         cond_resched();
7027                         if (sqt_spin)
7028                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7029                         continue;
7030                 }
7031
7032                 if (kthread_should_park())
7033                         continue;
7034
7035                 needs_sched = true;
7036                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7037                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7038                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7039                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7040                                 needs_sched = false;
7041                                 break;
7042                         }
7043                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7044                                 needs_sched = false;
7045                                 break;
7046                         }
7047                 }
7048
7049                 if (needs_sched) {
7050                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7051                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7052
7053                         schedule();
7054                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7055                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7056                 }
7057
7058                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7059                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7060         }
7061
7062         io_run_task_work();
7063
7064         if (cur_css)
7065                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7066         if (old_cred)
7067                 revert_creds(old_cred);
7068
7069         task_lock(current);
7070         current->files = old_files;
7071         current->nsproxy = old_nsproxy;
7072         task_unlock(current);
7073
7074         kthread_parkme();
7075
7076         return 0;
7077 }
7078
7079 struct io_wait_queue {
7080         struct wait_queue_entry wq;
7081         struct io_ring_ctx *ctx;
7082         unsigned to_wait;
7083         unsigned nr_timeouts;
7084 };
7085
7086 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
7087 {
7088         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7089
7090         /*
7091          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7092          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7093          * regardless of event count.
7094          */
7095         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
7096                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7097 }
7098
7099 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7100                             int wake_flags, void *key)
7101 {
7102         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7103                                                         wq);
7104
7105         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
7106         if (!io_should_wake(iowq, true))
7107                 return -1;
7108
7109         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7110 }
7111
7112 static int io_run_task_work_sig(void)
7113 {
7114         if (io_run_task_work())
7115                 return 1;
7116         if (!signal_pending(current))
7117                 return 0;
7118         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7119                 return -ERESTARTSYS;
7120         return -EINTR;
7121 }
7122
7123 /*
7124  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7125  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7126  */
7127 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7128                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7129                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7130 {
7131         struct io_wait_queue iowq = {
7132                 .wq = {
7133                         .private        = current,
7134                         .func           = io_wake_function,
7135                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7136                 },
7137                 .ctx            = ctx,
7138                 .to_wait        = min_events,
7139         };
7140         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7141         struct timespec64 ts;
7142         signed long timeout = 0;
7143         int ret = 0;
7144
7145         do {
7146                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
7147                         return 0;
7148                 if (!io_run_task_work())
7149                         break;
7150         } while (1);
7151
7152         if (sig) {
7153 #ifdef CONFIG_COMPAT
7154                 if (in_compat_syscall())
7155                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7156                                                       sigsz);
7157                 else
7158 #endif
7159                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7160
7161                 if (ret)
7162                         return ret;
7163         }
7164
7165         if (uts) {
7166                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7167                         return -EFAULT;
7168                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7169         }
7170
7171         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7172         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7173         do {
7174                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7175                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7176                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7177                 ret = io_run_task_work_sig();
7178                 if (ret > 0)
7179                         continue;
7180                 else if (ret < 0)
7181                         break;
7182                 if (io_should_wake(&iowq, false))
7183                         break;
7184                 if (uts) {
7185                         timeout = schedule_timeout(timeout);
7186                         if (timeout == 0) {
7187                                 ret = -ETIME;
7188                                 break;
7189                         }
7190                 } else {
7191                         schedule();
7192                 }
7193         } while (1);
7194         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7195
7196         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7197
7198         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7199 }
7200
7201 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7202 {
7203 #if defined(CONFIG_UNIX)
7204         if (ctx->ring_sock) {
7205                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7206                 struct sk_buff *skb;
7207
7208                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7209                         kfree_skb(skb);
7210         }
7211 #else
7212         int i;
7213
7214         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7215                 struct file *file;
7216
7217                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7218                 if (file)
7219                         fput(file);
7220         }
7221 #endif
7222 }
7223
7224 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7225 {
7226         struct fixed_file_data *data;
7227
7228         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7229         complete(&data->done);
7230 }
7231
7232 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7233 {
7234         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7235         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
7236         unsigned nr_tables, i;
7237
7238         if (!data)
7239                 return -ENXIO;
7240
7241         spin_lock_bh(&data->lock);
7242         ref_node = data->node;
7243         spin_unlock_bh(&data->lock);
7244         if (ref_node)
7245                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7246
7247         percpu_ref_kill(&data->refs);
7248
7249         /* wait for all refs nodes to complete */
7250         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7251         wait_for_completion(&data->done);
7252
7253         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7254         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7255         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7256                 kfree(data->table[i].files);
7257         kfree(data->table);
7258         percpu_ref_exit(&data->refs);
7259         kfree(data);
7260         ctx->file_data = NULL;
7261         ctx->nr_user_files = 0;
7262         return 0;
7263 }
7264
7265 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7266 {
7267         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7268                 /*
7269                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7270                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7271                  * set to a single CPU.
7272                  */
7273                 if (sqd->thread) {
7274                         kthread_park(sqd->thread);
7275                         kthread_stop(sqd->thread);
7276                 }
7277
7278                 kfree(sqd);
7279         }
7280 }
7281
7282 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7283 {
7284         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7285         struct io_sq_data *sqd;
7286         struct fd f;
7287
7288         f = fdget(p->wq_fd);
7289         if (!f.file)
7290                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7291         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7292                 fdput(f);
7293                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7294         }
7295
7296         ctx_attach = f.file->private_data;
7297         sqd = ctx_attach->sq_data;
7298         if (!sqd) {
7299                 fdput(f);
7300                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7301         }
7302
7303         refcount_inc(&sqd->refs);
7304         fdput(f);
7305         return sqd;
7306 }
7307
7308 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7309 {
7310         struct io_sq_data *sqd;
7311
7312         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7313                 return io_attach_sq_data(p);
7314
7315         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7316         if (!sqd)
7317                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7318
7319         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7320         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7321         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7322         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7323         mutex_init(&sqd->lock);
7324         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7325         return sqd;
7326 }
7327
7328 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7329         __releases(&sqd->lock)
7330 {
7331         if (!sqd->thread)
7332                 return;
7333         kthread_unpark(sqd->thread);
7334         mutex_unlock(&sqd->lock);
7335 }
7336
7337 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7338         __acquires(&sqd->lock)
7339 {
7340         if (!sqd->thread)
7341                 return;
7342         mutex_lock(&sqd->lock);
7343         kthread_park(sqd->thread);
7344 }
7345
7346 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7347 {
7348         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7349
7350         if (sqd) {
7351                 if (sqd->thread) {
7352                         /*
7353                          * We may arrive here from the error branch in
7354                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7355                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7356                          * sure the wait will complete.
7357                          */
7358                         wake_up_process(sqd->thread);
7359                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7360
7361                         io_sq_thread_park(sqd);
7362                 }
7363
7364                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7365                 list_del(&ctx->sqd_list);
7366                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7367                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7368
7369                 if (sqd->thread)
7370                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7371
7372                 io_put_sq_data(sqd);
7373                 ctx->sq_data = NULL;
7374         }
7375 }
7376
7377 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7378 {
7379         io_sq_thread_stop(ctx);
7380
7381         if (ctx->io_wq) {
7382                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7383                 ctx->io_wq = NULL;
7384         }
7385 }
7386
7387 #if defined(CONFIG_UNIX)
7388 /*
7389  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7390  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7391  * loops in the file referencing.
7392  */
7393 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7394 {
7395         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7396         struct scm_fp_list *fpl;
7397         struct sk_buff *skb;
7398         int i, nr_files;
7399
7400         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7401         if (!fpl)
7402                 return -ENOMEM;
7403
7404         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7405         if (!skb) {
7406                 kfree(fpl);
7407                 return -ENOMEM;
7408         }
7409
7410         skb->sk = sk;
7411
7412         nr_files = 0;
7413         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7414         for (i = 0; i < nr; i++) {
7415                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7416
7417                 if (!file)
7418                         continue;
7419                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7420                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7421                 nr_files++;
7422         }
7423
7424         if (nr_files) {
7425                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7426                 fpl->count = nr_files;
7427                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7428                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7429                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7430                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7431
7432                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7433                         fput(fpl->fp[i]);
7434         } else {
7435                 kfree_skb(skb);
7436                 kfree(fpl);
7437         }
7438
7439         return 0;
7440 }
7441
7442 /*
7443  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7444  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7445  * garbage collection to take care of this problem for us.
7446  */
7447 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7448 {
7449         unsigned left, total;
7450         int ret = 0;
7451
7452         total = 0;
7453         left = ctx->nr_user_files;
7454         while (left) {
7455                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7456
7457                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7458                 if (ret)
7459                         break;
7460                 left -= this_files;
7461                 total += this_files;
7462         }
7463
7464         if (!ret)
7465                 return 0;
7466
7467         while (total < ctx->nr_user_files) {
7468                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7469
7470                 if (file)
7471                         fput(file);
7472                 total++;
7473         }
7474
7475         return ret;
7476 }
7477 #else
7478 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7479 {
7480         return 0;
7481 }
7482 #endif
7483
7484 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7485                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7486 {
7487         int i;
7488
7489         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7490                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7491                 unsigned this_files;
7492
7493                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7494                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7495                                         GFP_KERNEL);
7496                 if (!table->files)
7497                         break;
7498                 nr_files -= this_files;
7499         }
7500
7501         if (i == nr_tables)
7502                 return 0;
7503
7504         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7505                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7506                 kfree(table->files);
7507         }
7508         return 1;
7509 }
7510
7511 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7512 {
7513 #if defined(CONFIG_UNIX)
7514         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7515         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7516         struct sk_buff *skb;
7517         int i;
7518
7519         __skb_queue_head_init(&list);
7520
7521         /*
7522          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7523          * remove this entry and rearrange the file array.
7524          */
7525         skb = skb_dequeue(head);
7526         while (skb) {
7527                 struct scm_fp_list *fp;
7528
7529                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7530                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7531                         int left;
7532
7533                         if (fp->fp[i] != file)
7534                                 continue;
7535
7536                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7537                         left = fp->count - 1 - i;
7538                         if (left) {
7539                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7540                                                 left * sizeof(struct file *));
7541                         }
7542                         fp->count--;
7543                         if (!fp->count) {
7544                                 kfree_skb(skb);
7545                                 skb = NULL;
7546                         } else {
7547                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7548                         }
7549                         fput(file);
7550                         file = NULL;
7551                         break;
7552                 }
7553
7554                 if (!file)
7555                         break;
7556
7557                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7558
7559                 skb = skb_dequeue(head);
7560         }
7561
7562         if (skb_peek(&list)) {
7563                 spin_lock_irq(&head->lock);
7564                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7565                         __skb_queue_tail(head, skb);
7566                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7567         }
7568 #else
7569         fput(file);
7570 #endif
7571 }
7572
7573 struct io_file_put {
7574         struct list_head list;
7575         struct file *file;
7576 };
7577
7578 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7579 {
7580         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7581         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7582         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7583
7584         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7585                 list_del(&pfile->list);
7586                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7587                 kfree(pfile);
7588         }
7589
7590         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7591         kfree(ref_node);
7592         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7593 }
7594
7595 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7596 {
7597         struct io_ring_ctx *ctx;
7598         struct llist_node *node;
7599
7600         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7601         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7602
7603         while (node) {
7604                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7605                 struct llist_node *next = node->next;
7606
7607                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7608                 __io_file_put_work(ref_node);
7609                 node = next;
7610         }
7611 }
7612
7613 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7614 {
7615         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7616         struct fixed_file_data *data;
7617         struct io_ring_ctx *ctx;
7618         bool first_add = false;
7619         int delay = HZ;
7620
7621         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7622         data = ref_node->file_data;
7623         ctx = data->ctx;
7624
7625         spin_lock_bh(&data->lock);
7626         ref_node->done = true;
7627
7628         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7629                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7630                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7631                 /* recycle ref nodes in order */
7632                 if (!ref_node->done)
7633                         break;
7634                 list_del(&ref_node->node);
7635                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7636         }
7637         spin_unlock_bh(&data->lock);
7638
7639         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7640                 delay = 0;
7641
7642         if (!delay)
7643                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7644         else if (first_add)
7645                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7646 }
7647
7648 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7649                         struct io_ring_ctx *ctx)
7650 {
7651         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7652
7653         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7654         if (!ref_node)
7655                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7656
7657         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7658                             0, GFP_KERNEL)) {
7659                 kfree(ref_node);
7660                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7661         }
7662         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7663         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7664         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7665         ref_node->done = false;
7666         return ref_node;
7667 }
7668
7669 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7670 {
7671         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7672         kfree(ref_node);
7673 }
7674
7675 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7676                                  unsigned nr_args)
7677 {
7678         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7679         unsigned nr_tables, i;
7680         struct file *file;
7681         int fd, ret = -ENOMEM;
7682         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7683         struct fixed_file_data *file_data;
7684
7685         if (ctx->file_data)
7686                 return -EBUSY;
7687         if (!nr_args)
7688                 return -EINVAL;
7689         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7690                 return -EMFILE;
7691
7692         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7693         if (!file_data)
7694                 return -ENOMEM;
7695         file_data->ctx = ctx;
7696         init_completion(&file_data->done);
7697         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7698         spin_lock_init(&file_data->lock);
7699
7700         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7701         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7702                                    GFP_KERNEL);
7703         if (!file_data->table)
7704                 goto out_free;
7705
7706         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7707                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7708                 goto out_free;
7709
7710         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7711                 goto out_ref;
7712         ctx->file_data = file_data;
7713
7714         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7715                 struct fixed_file_table *table;
7716                 unsigned index;
7717
7718                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7719                         ret = -EFAULT;
7720                         goto out_fput;
7721                 }
7722                 /* allow sparse sets */
7723                 if (fd == -1)
7724                         continue;
7725
7726                 file = fget(fd);
7727                 ret = -EBADF;
7728                 if (!file)
7729                         goto out_fput;
7730
7731                 /*
7732                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7733                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7734                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7735                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7736                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7737                  */
7738                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7739                         fput(file);
7740                         goto out_fput;
7741                 }
7742                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7743                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7744                 table->files[index] = file;
7745         }
7746
7747         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7748         if (ret) {
7749                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7750                 return ret;
7751         }
7752
7753         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7754         if (IS_ERR(ref_node)) {
7755                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7756                 return PTR_ERR(ref_node);
7757         }
7758
7759         file_data->node = ref_node;
7760         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7761         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7762         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7763         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7764         return ret;
7765 out_fput:
7766         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7767                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7768                 if (file)
7769                         fput(file);
7770         }
7771         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7772                 kfree(file_data->table[i].files);
7773         ctx->nr_user_files = 0;
7774 out_ref:
7775         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7776 out_free:
7777         kfree(file_data->table);
7778         kfree(file_data);
7779         ctx->file_data = NULL;
7780         return ret;
7781 }
7782
7783 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7784                                 int index)
7785 {
7786 #if defined(CONFIG_UNIX)
7787         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7788         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7789         struct sk_buff *skb;
7790
7791         /*
7792          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7793          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7794          * and filling it in.
7795          */
7796         spin_lock_irq(&head->lock);
7797         skb = skb_peek(head);
7798         if (skb) {
7799                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7800
7801                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7802                         __skb_unlink(skb, head);
7803                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7804                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7805                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7806                         fpl->count++;
7807                         spin_lock_irq(&head->lock);
7808                         __skb_queue_head(head, skb);
7809                 } else {
7810                         skb = NULL;
7811                 }
7812         }
7813         spin_unlock_irq(&head->lock);
7814
7815         if (skb) {
7816                 fput(file);
7817                 return 0;
7818         }
7819
7820         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7821 #else
7822         return 0;
7823 #endif
7824 }
7825
7826 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7827                                  struct file *file)
7828 {
7829         struct io_file_put *pfile;
7830         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7831
7832         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7833         if (!pfile)
7834                 return -ENOMEM;
7835
7836         pfile->file = file;
7837         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7838
7839         return 0;
7840 }
7841
7842 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7843                                  struct io_uring_files_update *up,
7844                                  unsigned nr_args)
7845 {
7846         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7847         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7848         struct file *file;
7849         __s32 __user *fds;
7850         int fd, i, err;
7851         __u32 done;
7852         bool needs_switch = false;
7853
7854         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7855                 return -EOVERFLOW;
7856         if (done > ctx->nr_user_files)
7857                 return -EINVAL;
7858
7859         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7860         if (IS_ERR(ref_node))
7861                 return PTR_ERR(ref_node);
7862
7863         done = 0;
7864         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7865         while (nr_args) {
7866                 struct fixed_file_table *table;
7867                 unsigned index;
7868
7869                 err = 0;
7870                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7871                         err = -EFAULT;
7872                         break;
7873                 }
7874                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7875                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7876                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7877                 if (table->files[index]) {
7878                         file = table->files[index];
7879                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7880                         if (err)
7881                                 break;
7882                         table->files[index] = NULL;
7883                         needs_switch = true;
7884                 }
7885                 if (fd != -1) {
7886                         file = fget(fd);
7887                         if (!file) {
7888                                 err = -EBADF;
7889                                 break;
7890                         }
7891                         /*
7892                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7893                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7894                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7895                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7896                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7897                          * support regular read/write anyway.
7898                          */
7899                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7900                                 fput(file);
7901                                 err = -EBADF;
7902                                 break;
7903                         }
7904                         table->files[index] = file;
7905                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7906                         if (err) {
7907                                 table->files[index] = NULL;
7908                                 fput(file);
7909                                 break;
7910                         }
7911                 }
7912                 nr_args--;
7913                 done++;
7914                 up->offset++;
7915         }
7916
7917         if (needs_switch) {
7918                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7919                 spin_lock_bh(&data->lock);
7920                 list_add_tail(&ref_node->node, &data->ref_list);
7921                 data->node = ref_node;
7922                 spin_unlock_bh(&data->lock);
7923                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
7924         } else
7925                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
7926
7927         return done ? done : err;
7928 }
7929
7930 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7931                                unsigned nr_args)
7932 {
7933         struct io_uring_files_update up;
7934
7935         if (!ctx->file_data)
7936                 return -ENXIO;
7937         if (!nr_args)
7938                 return -EINVAL;
7939         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7940                 return -EFAULT;
7941         if (up.resv)
7942                 return -EINVAL;
7943
7944         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7945 }
7946
7947 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
7948 {
7949         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7950
7951         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
7952         io_put_req(req);
7953 }
7954
7955 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7956                               struct io_uring_params *p)
7957 {
7958         struct io_wq_data data;
7959         struct fd f;
7960         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7961         unsigned int concurrency;
7962         int ret = 0;
7963
7964         data.user = ctx->user;
7965         data.free_work = io_free_work;
7966         data.do_work = io_wq_submit_work;
7967
7968         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
7969                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7970                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7971
7972                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
7973                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
7974                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
7975                         ctx->io_wq = NULL;
7976                 }
7977                 return ret;
7978         }
7979
7980         f = fdget(p->wq_fd);
7981         if (!f.file)
7982                 return -EBADF;
7983
7984         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7985                 ret = -EINVAL;
7986                 goto out_fput;
7987         }
7988
7989         ctx_attach = f.file->private_data;
7990         /* @io_wq is protected by holding the fd */
7991         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
7992                 ret = -EINVAL;
7993                 goto out_fput;
7994         }
7995
7996         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
7997 out_fput:
7998         fdput(f);
7999         return ret;
8000 }
8001
8002 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8003 {
8004         struct io_uring_task *tctx;
8005         int ret;
8006
8007         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8008         if (unlikely(!tctx))
8009                 return -ENOMEM;
8010
8011         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8012         if (unlikely(ret)) {
8013                 kfree(tctx);
8014                 return ret;
8015         }
8016
8017         xa_init(&tctx->xa);
8018         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8019         tctx->last = NULL;
8020         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8021         tctx->sqpoll = false;
8022         io_init_identity(&tctx->__identity);
8023         tctx->identity = &tctx->__identity;
8024         task->io_uring = tctx;
8025         return 0;
8026 }
8027
8028 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8029 {
8030         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8031
8032         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8033         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8034         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8035                 kfree(tctx->identity);
8036         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8037         kfree(tctx);
8038         tsk->io_uring = NULL;
8039 }
8040
8041 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8042                                 struct io_uring_params *p)
8043 {
8044         int ret;
8045
8046         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8047                 struct io_sq_data *sqd;
8048
8049                 ret = -EPERM;
8050                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8051                         goto err;
8052
8053                 sqd = io_get_sq_data(p);
8054                 if (IS_ERR(sqd)) {
8055                         ret = PTR_ERR(sqd);
8056                         goto err;
8057                 }
8058
8059                 ctx->sq_data = sqd;
8060                 io_sq_thread_park(sqd);
8061                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8062                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8063                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8064                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8065
8066                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8067                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8068                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8069
8070                 if (sqd->thread)
8071                         goto done;
8072
8073                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8074                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8075
8076                         ret = -EINVAL;
8077                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8078                                 goto err;
8079                         if (!cpu_online(cpu))
8080                                 goto err;
8081
8082                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8083                                                         cpu, "io_uring-sq");
8084                 } else {
8085                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8086                                                         "io_uring-sq");
8087                 }
8088                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8089                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8090                         sqd->thread = NULL;
8091                         goto err;
8092                 }
8093                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8094                 if (ret)
8095                         goto err;
8096         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8097                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8098                 ret = -EINVAL;
8099                 goto err;
8100         }
8101
8102 done:
8103         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8104         if (ret)
8105                 goto err;
8106
8107         return 0;
8108 err:
8109         io_finish_async(ctx);
8110         return ret;
8111 }
8112
8113 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8114 {
8115         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8116
8117         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8118                 wake_up_process(sqd->thread);
8119 }
8120
8121 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8122                                       unsigned long nr_pages)
8123 {
8124         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8125 }
8126
8127 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8128                                    unsigned long nr_pages)
8129 {
8130         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8131
8132         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8133         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8134
8135         do {
8136                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8137                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8138                 if (new_pages > page_limit)
8139                         return -ENOMEM;
8140         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8141                                         new_pages) != cur_pages);
8142
8143         return 0;
8144 }
8145
8146 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8147                              enum io_mem_account acct)
8148 {
8149         if (ctx->limit_mem)
8150                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8151
8152         if (ctx->mm_account) {
8153                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8154                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8155                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8156                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8157                 }else if (acct == ACCT_PINNED) {
8158                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8159                 }
8160         }
8161 }
8162
8163 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8164                           enum io_mem_account acct)
8165 {
8166         int ret;
8167
8168         if (ctx->limit_mem) {
8169                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8170                 if (ret)
8171                         return ret;
8172         }
8173
8174         if (ctx->mm_account) {
8175                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8176                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8177                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8178                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8179                 } else if (acct == ACCT_PINNED) {
8180                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8181                 }
8182         }
8183
8184         return 0;
8185 }
8186
8187 static void io_mem_free(void *ptr)
8188 {
8189         struct page *page;
8190
8191         if (!ptr)
8192                 return;
8193
8194         page = virt_to_head_page(ptr);
8195         if (put_page_testzero(page))
8196                 free_compound_page(page);
8197 }
8198
8199 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8200 {
8201         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8202                                 __GFP_NORETRY;
8203
8204         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8205 }
8206
8207 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8208                                 size_t *sq_offset)
8209 {
8210         struct io_rings *rings;
8211         size_t off, sq_array_size;
8212
8213         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8214         if (off == SIZE_MAX)
8215                 return SIZE_MAX;
8216
8217 #ifdef CONFIG_SMP
8218         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8219         if (off == 0)
8220                 return SIZE_MAX;
8221 #endif
8222
8223         if (sq_offset)
8224                 *sq_offset = off;
8225
8226         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8227         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8228                 return SIZE_MAX;
8229
8230         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8231                 return SIZE_MAX;
8232
8233         return off;
8234 }
8235
8236 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8237 {
8238         size_t pages;
8239
8240         pages = (size_t)1 << get_order(
8241                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8242         pages += (size_t)1 << get_order(
8243                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8244
8245         return pages;
8246 }
8247
8248 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8249 {
8250         int i, j;
8251
8252         if (!ctx->user_bufs)
8253                 return -ENXIO;
8254
8255         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8256                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8257
8258                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8259                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8260
8261                 if (imu->acct_pages)
8262                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8263                 kvfree(imu->bvec);
8264                 imu->nr_bvecs = 0;
8265         }
8266
8267         kfree(ctx->user_bufs);
8268         ctx->user_bufs = NULL;
8269         ctx->nr_user_bufs = 0;
8270         return 0;
8271 }
8272
8273 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8274                        void __user *arg, unsigned index)
8275 {
8276         struct iovec __user *src;
8277
8278 #ifdef CONFIG_COMPAT
8279         if (ctx->compat) {
8280                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8281                 struct compat_iovec ciov;
8282
8283                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8284                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8285                         return -EFAULT;
8286
8287                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8288                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8289                 return 0;
8290         }
8291 #endif
8292         src = (struct iovec __user *) arg;
8293         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8294                 return -EFAULT;
8295         return 0;
8296 }
8297
8298 /*
8299  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8300  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8301  * match that one.
8302  *
8303  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8304  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8305  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8306  */
8307 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8308                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8309 {
8310         int i, j;
8311
8312         /* check current page array */
8313         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8314                 if (!PageCompound(pages[i]))
8315                         continue;
8316                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8317                         return true;
8318         }
8319
8320         /* check previously registered pages */
8321         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8322                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8323
8324                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8325                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8326                                 continue;
8327                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8328                                 return true;
8329                 }
8330         }
8331
8332         return false;
8333 }
8334
8335 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8336                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8337                                  struct page **last_hpage)
8338 {
8339         int i, ret;
8340
8341         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8342                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8343                         imu->acct_pages++;
8344                 } else {
8345                         struct page *hpage;
8346
8347                         hpage = compound_head(pages[i]);
8348                         if (hpage == *last_hpage)
8349                                 continue;
8350                         *last_hpage = hpage;
8351                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8352                                 continue;
8353                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8354                 }
8355         }
8356
8357         if (!imu->acct_pages)
8358                 return 0;
8359
8360         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8361         if (ret)
8362                 imu->acct_pages = 0;
8363         return ret;
8364 }
8365
8366 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8367                                   unsigned nr_args)
8368 {
8369         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8370         struct page **pages = NULL;
8371         struct page *last_hpage = NULL;
8372         int i, j, got_pages = 0;
8373         int ret = -EINVAL;
8374
8375         if (ctx->user_bufs)
8376                 return -EBUSY;
8377         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8378                 return -EINVAL;
8379
8380         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8381                                         GFP_KERNEL);
8382         if (!ctx->user_bufs)
8383                 return -ENOMEM;
8384
8385         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8386                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8387                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8388                 int pret, nr_pages;
8389                 struct iovec iov;
8390                 size_t size;
8391
8392                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8393                 if (ret)
8394                         goto err;
8395
8396                 /*
8397                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8398                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8399                  * submitted if they are wrong.
8400                  */
8401                 ret = -EFAULT;
8402                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8403                         goto err;
8404
8405                 /* arbitrary limit, but we need something */
8406                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8407                         goto err;
8408
8409                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8410                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8411                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8412                 nr_pages = end - start;
8413
8414                 ret = 0;
8415                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8416                         kvfree(vmas);
8417                         kvfree(pages);
8418                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8419                                                 GFP_KERNEL);
8420                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8421                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8422                                         GFP_KERNEL);
8423                         if (!pages || !vmas) {
8424                                 ret = -ENOMEM;
8425                                 goto err;
8426                         }
8427                         got_pages = nr_pages;
8428                 }
8429
8430                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8431                                                 GFP_KERNEL);
8432                 ret = -ENOMEM;
8433                 if (!imu->bvec)
8434                         goto err;
8435
8436                 ret = 0;
8437                 mmap_read_lock(current->mm);
8438                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8439                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8440                                       pages, vmas);
8441                 if (pret == nr_pages) {
8442                         /* don't support file backed memory */
8443                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8444                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8445
8446                                 if (vma->vm_file &&
8447                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8448                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8449                                         break;
8450                                 }
8451                         }
8452                 } else {
8453                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8454                 }
8455                 mmap_read_unlock(current->mm);
8456                 if (ret) {
8457                         /*
8458                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8459                          * release any pages we did get
8460                          */
8461                         if (pret > 0)
8462                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8463                         kvfree(imu->bvec);
8464                         goto err;
8465                 }
8466
8467                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8468                 if (ret) {
8469                         unpin_user_pages(pages, pret);
8470                         kvfree(imu->bvec);
8471                         goto err;
8472                 }
8473
8474                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8475                 size = iov.iov_len;
8476                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8477                         size_t vec_len;
8478
8479                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8480                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8481                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8482                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8483                         off = 0;
8484                         size -= vec_len;
8485                 }
8486                 /* store original address for later verification */
8487                 imu->ubuf = ubuf;
8488                 imu->len = iov.iov_len;
8489                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8490
8491                 ctx->nr_user_bufs++;
8492         }
8493         kvfree(pages);
8494         kvfree(vmas);
8495         return 0;
8496 err:
8497         kvfree(pages);
8498         kvfree(vmas);
8499         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8500         return ret;
8501 }
8502
8503 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8504 {
8505         __s32 __user *fds = arg;
8506         int fd;
8507
8508         if (ctx->cq_ev_fd)
8509                 return -EBUSY;
8510
8511         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8512                 return -EFAULT;
8513
8514         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8515         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8516                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8517                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8518                 return ret;
8519         }
8520
8521         return 0;
8522 }
8523
8524 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8525 {
8526         if (ctx->cq_ev_fd) {
8527                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8528                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8529                 return 0;
8530         }
8531
8532         return -ENXIO;
8533 }
8534
8535 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8536 {
8537         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8538         struct io_buffer *buf = p;
8539
8540         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8541         return 0;
8542 }
8543
8544 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8545 {
8546         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8547         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8548 }
8549
8550 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8551 {
8552         io_finish_async(ctx);
8553         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8554
8555         if (ctx->sqo_task) {
8556                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8557                 ctx->sqo_task = NULL;
8558                 mmdrop(ctx->mm_account);
8559                 ctx->mm_account = NULL;
8560         }
8561
8562 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8563         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8564                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8565 #endif
8566
8567         io_sqe_files_unregister(ctx);
8568         io_eventfd_unregister(ctx);
8569         io_destroy_buffers(ctx);
8570         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8571
8572 #if defined(CONFIG_UNIX)
8573         if (ctx->ring_sock) {
8574                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8575                 sock_release(ctx->ring_sock);
8576         }
8577 #endif
8578
8579         io_mem_free(ctx->rings);
8580         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8581
8582         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8583         free_uid(ctx->user);
8584         put_cred(ctx->creds);
8585         kfree(ctx->cancel_hash);
8586         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8587         kfree(ctx);
8588 }
8589
8590 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8591 {
8592         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8593         __poll_t mask = 0;
8594
8595         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8596         /*
8597          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8598          * io_commit_cqring
8599          */
8600         smp_rmb();
8601         if (!io_sqring_full(ctx))
8602                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8603         if (io_cqring_events(ctx, false))
8604                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8605
8606         return mask;
8607 }
8608
8609 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8610 {
8611         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8612
8613         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8614 }
8615
8616 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8617 {
8618         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8619         struct io_identity *iod;
8620
8621         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8622         if (iod) {
8623                 put_cred(iod->creds);
8624                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8625                         kfree(iod);
8626         }
8627         return 0;
8628 }
8629
8630 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8631 {
8632         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8633                                                exit_work);
8634
8635         /*
8636          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8637          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8638          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8639          * as nobody else will be looking for them.
8640          */
8641         do {
8642                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8643         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8644         io_ring_ctx_free(ctx);
8645 }
8646
8647 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8648 {
8649         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8650         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8651         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8652         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8653         if (ctx->rings)
8654                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8655         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8656
8657         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8658         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8659
8660         if (ctx->io_wq)
8661                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
8662
8663         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8664         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8665         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8666
8667         /*
8668          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8669          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8670          * spurious failure in setting up a new ring.
8671          */
8672         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8673                          ACCT_LOCKED);
8674
8675         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8676         /*
8677          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8678          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8679          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8680          * over using system_wq.
8681          */
8682         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8683 }
8684
8685 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8686 {
8687         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8688
8689         file->private_data = NULL;
8690         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8691         return 0;
8692 }
8693
8694 struct io_task_cancel {
8695         struct task_struct *task;
8696         struct files_struct *files;
8697 };
8698
8699 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8700 {
8701         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8702         struct io_task_cancel *cancel = data;
8703         bool ret;
8704
8705         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8706                 unsigned long flags;
8707                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8708
8709                 /* protect against races with linked timeouts */
8710                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8711                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8712                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8713         } else {
8714                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8715         }
8716         return ret;
8717 }
8718
8719 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8720                                   struct task_struct *task,
8721                                   struct files_struct *files)
8722 {
8723         struct io_defer_entry *de = NULL;
8724         LIST_HEAD(list);
8725
8726         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8727         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8728                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8729                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8730                         break;
8731                 }
8732         }
8733         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8734
8735         while (!list_empty(&list)) {
8736                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8737                 list_del_init(&de->list);
8738                 req_set_fail_links(de->req);
8739                 io_put_req(de->req);
8740                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8741                 kfree(de);
8742         }
8743 }
8744
8745 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8746                                   struct task_struct *task,
8747                                   struct files_struct *files)
8748 {
8749         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8750                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8751                 struct io_kiocb *req;
8752                 DEFINE_WAIT(wait);
8753                 bool found = false;
8754
8755                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8756                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8757                         if (req->task != task ||
8758                             req->work.identity->files != files)
8759                                 continue;
8760                         found = true;
8761                         break;
8762                 }
8763                 if (found)
8764                         prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8765                                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8766                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8767
8768                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8769                 if (!found)
8770                         break;
8771
8772                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8773                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8774                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8775                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8776                 io_run_task_work();
8777                 schedule();
8778                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8779         }
8780 }
8781
8782 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8783                                             struct task_struct *task)
8784 {
8785         while (1) {
8786                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8787                 enum io_wq_cancel cret;
8788                 bool ret = false;
8789
8790                 cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8791                 if (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND)
8792                         ret = true;
8793
8794                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8795                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8796                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8797                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8798                                 ret = true;
8799                         }
8800                 }
8801
8802                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8803                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8804                 if (!ret)
8805                         break;
8806                 io_run_task_work();
8807                 cond_resched();
8808         }
8809 }
8810
8811 /*
8812  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8813  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8814  * looping until none are found.
8815  */
8816 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8817                                           struct files_struct *files)
8818 {
8819         struct task_struct *task = current;
8820
8821         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8822                 task = ctx->sq_data->thread;
8823                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8824                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8825         }
8826
8827         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8828         io_ring_submit_lock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
8829         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8830         io_ring_submit_unlock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
8831
8832         if (!files)
8833                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8834         else
8835                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8836
8837         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8838                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8839                 /*
8840                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8841                  * identity, clear them out.
8842                  */
8843                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8844                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8845                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8846         }
8847 }
8848
8849 /*
8850  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8851  */
8852 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8853 {
8854         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8855
8856         if (unlikely(!tctx)) {
8857                 int ret;
8858
8859                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8860                 if (unlikely(ret))
8861                         return ret;
8862                 tctx = current->io_uring;
8863         }
8864         if (tctx->last != file) {
8865                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8866
8867                 if (!old) {
8868                         get_file(file);
8869                         xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file, file, GFP_KERNEL);
8870                 }
8871                 tctx->last = file;
8872         }
8873
8874         /*
8875          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8876          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8877          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8878          */
8879         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8880                 tctx->sqpoll = true;
8881
8882         return 0;
8883 }
8884
8885 /*
8886  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8887  */
8888 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
8889 {
8890         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8891
8892         if (tctx->last == file)
8893                 tctx->last = NULL;
8894         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
8895         if (file)
8896                 fput(file);
8897 }
8898
8899 /*
8900  * Drop task note for this file if we're the only ones that hold it after
8901  * pending fput()
8902  */
8903 static void io_uring_attempt_task_drop(struct file *file)
8904 {
8905         if (!current->io_uring)
8906                 return;
8907         /*
8908          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
8909          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
8910          */
8911         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING) ||
8912             atomic_long_read(&file->f_count) == 2)
8913                 io_uring_del_task_file(file);
8914 }
8915
8916 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8917 {
8918         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8919         struct file *file;
8920         unsigned long index;
8921
8922         /* make sure overflow events are dropped */
8923         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8924
8925         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8926                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8927
8928                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, files);
8929                 if (files)
8930                         io_uring_del_task_file(file);
8931         }
8932
8933         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8934 }
8935
8936 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8937 {
8938         unsigned long index;
8939         struct file *file;
8940         s64 inflight;
8941
8942         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8943         if (!tctx->sqpoll)
8944                 return inflight;
8945
8946         /*
8947          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
8948          * add the pending count for those.
8949          */
8950         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
8951                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8952
8953                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8954                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
8955
8956                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
8957                 }
8958         }
8959
8960         return inflight;
8961 }
8962
8963 /*
8964  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8965  * requests.
8966  */
8967 void __io_uring_task_cancel(void)
8968 {
8969         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8970         DEFINE_WAIT(wait);
8971         s64 inflight;
8972
8973         /* make sure overflow events are dropped */
8974         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8975
8976         do {
8977                 /* read completions before cancelations */
8978                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8979                 if (!inflight)
8980                         break;
8981                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8982
8983                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8984
8985                 /*
8986                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
8987                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
8988                  */
8989                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
8990                         continue;
8991                 schedule();
8992         } while (1);
8993
8994         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8995         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8996 }
8997
8998 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
8999 {
9000         io_uring_attempt_task_drop(file);
9001         return 0;
9002 }
9003
9004 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9005                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9006 {
9007         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9008         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9009         struct page *page;
9010         void *ptr;
9011
9012         switch (offset) {
9013         case IORING_OFF_SQ_RING:
9014         case IORING_OFF_CQ_RING:
9015                 ptr = ctx->rings;
9016                 break;
9017         case IORING_OFF_SQES:
9018                 ptr = ctx->sq_sqes;
9019                 break;
9020         default:
9021                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9022         }
9023
9024         page = virt_to_head_page(ptr);
9025         if (sz > page_size(page))
9026                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9027
9028         return ptr;
9029 }
9030
9031 #ifdef CONFIG_MMU
9032
9033 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9034 {
9035         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9036         unsigned long pfn;
9037         void *ptr;
9038
9039         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9040         if (IS_ERR(ptr))
9041                 return PTR_ERR(ptr);
9042
9043         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9044         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9045 }
9046
9047 #else /* !CONFIG_MMU */
9048
9049 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9050 {
9051         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9052 }
9053
9054 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9055 {
9056         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9057 }
9058
9059 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9060         unsigned long addr, unsigned long len,
9061         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9062 {
9063         void *ptr;
9064
9065         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9066         if (IS_ERR(ptr))
9067                 return PTR_ERR(ptr);
9068
9069         return (unsigned long) ptr;
9070 }
9071
9072 #endif /* !CONFIG_MMU */
9073
9074 static void io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9075 {
9076         DEFINE_WAIT(wait);
9077
9078         do {
9079                 if (!io_sqring_full(ctx))
9080                         break;
9081
9082                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9083
9084                 if (!io_sqring_full(ctx))
9085                         break;
9086
9087                 schedule();
9088         } while (!signal_pending(current));
9089
9090         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9091 }
9092
9093 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9094                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9095                           const sigset_t __user **sig)
9096 {
9097         struct io_uring_getevents_arg arg;
9098
9099         /*
9100          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9101          * is just a pointer to the sigset_t.
9102          */
9103         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9104                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9105                 *ts = NULL;
9106                 return 0;
9107         }
9108
9109         /*
9110          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9111          * timespec and sigset_t pointers if good.
9112          */
9113         if (*argsz != sizeof(arg))
9114                 return -EINVAL;
9115         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9116                 return -EFAULT;
9117         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9118         *argsz = arg.sigmask_sz;
9119         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9120         return 0;
9121 }
9122
9123 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9124                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9125                 size_t, argsz)
9126 {
9127         struct io_ring_ctx *ctx;
9128         long ret = -EBADF;
9129         int submitted = 0;
9130         struct fd f;
9131
9132         io_run_task_work();
9133
9134         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9135                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9136                 return -EINVAL;
9137
9138         f = fdget(fd);
9139         if (!f.file)
9140                 return -EBADF;
9141
9142         ret = -EOPNOTSUPP;
9143         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9144                 goto out_fput;
9145
9146         ret = -ENXIO;
9147         ctx = f.file->private_data;
9148         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9149                 goto out_fput;
9150
9151         ret = -EBADFD;
9152         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9153                 goto out;
9154
9155         /*
9156          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9157          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9158          * we were asked to.
9159          */
9160         ret = 0;
9161         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9162                 io_ring_submit_lock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
9163                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
9164                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9165                 io_ring_submit_unlock(ctx, (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL));
9166                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9167                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9168                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT)
9169                         io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9170                 submitted = to_submit;
9171         } else if (to_submit) {
9172                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9173                 if (unlikely(ret))
9174                         goto out;
9175                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9176                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9177                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9178
9179                 if (submitted != to_submit)
9180                         goto out;
9181         }
9182         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9183                 const sigset_t __user *sig;
9184                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9185
9186                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9187                 if (unlikely(ret))
9188                         goto out;
9189
9190                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9191
9192                 /*
9193                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9194                  * space applications don't need to do io completion events
9195                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9196                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9197                  */
9198                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9199                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9200                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9201                 } else {
9202                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9203                 }
9204         }
9205
9206 out:
9207         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9208 out_fput:
9209         fdput(f);
9210         return submitted ? submitted : ret;
9211 }
9212
9213 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9214 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9215 {
9216         struct io_identity *iod = p;
9217         const struct cred *cred = iod->creds;
9218         struct seq_file *m = data;
9219         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9220         struct group_info *gi;
9221         kernel_cap_t cap;
9222         unsigned __capi;
9223         int g;
9224
9225         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9226         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9227         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9228         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9229         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9230         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9231         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9232         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9233         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9234         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9235         gi = cred->group_info;
9236         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9237                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9238                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9239         }
9240         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9241         cap = cred->cap_effective;
9242         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9243                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9244         seq_putc(m, '\n');
9245         return 0;
9246 }
9247
9248 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9249 {
9250         struct io_sq_data *sq = NULL;
9251         bool has_lock;
9252         int i;
9253
9254         /*
9255          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9256          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9257          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9258          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9259          */
9260         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9261
9262         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9263                 sq = ctx->sq_data;
9264
9265         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9266         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9267         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9268         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9269                 struct fixed_file_table *table;
9270                 struct file *f;
9271
9272                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9273                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9274                 if (f)
9275                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9276                 else
9277                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9278         }
9279         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9280         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9281                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9282
9283                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9284                                                 (unsigned int) buf->len);
9285         }
9286         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9287                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9288                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9289         }
9290         seq_printf(m, "PollList:\n");
9291         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9292         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9293                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9294                 struct io_kiocb *req;
9295
9296                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9297                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9298                                         req->task->task_works != NULL);
9299         }
9300         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9301         if (has_lock)
9302                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9303 }
9304
9305 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9306 {
9307         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9308
9309         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9310                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9311                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9312         }
9313 }
9314 #endif
9315
9316 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9317         .release        = io_uring_release,
9318         .flush          = io_uring_flush,
9319         .mmap           = io_uring_mmap,
9320 #ifndef CONFIG_MMU
9321         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9322         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9323 #endif
9324         .poll           = io_uring_poll,
9325         .fasync         = io_uring_fasync,
9326 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9327         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9328 #endif
9329 };
9330
9331 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9332                                   struct io_uring_params *p)
9333 {
9334         struct io_rings *rings;
9335         size_t size, sq_array_offset;
9336
9337         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9338         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9339         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9340
9341         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9342         if (size == SIZE_MAX)
9343                 return -EOVERFLOW;
9344
9345         rings = io_mem_alloc(size);
9346         if (!rings)
9347                 return -ENOMEM;
9348
9349         ctx->rings = rings;
9350         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9351         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9352         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9353         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9354         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9355         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9356         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9357
9358         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9359         if (size == SIZE_MAX) {
9360                 io_mem_free(ctx->rings);
9361                 ctx->rings = NULL;
9362                 return -EOVERFLOW;
9363         }
9364
9365         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9366         if (!ctx->sq_sqes) {
9367                 io_mem_free(ctx->rings);
9368                 ctx->rings = NULL;
9369                 return -ENOMEM;
9370         }
9371
9372         return 0;
9373 }
9374
9375 /*
9376  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9377  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9378  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9379  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9380  */
9381 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
9382 {
9383         struct file *file;
9384         int ret;
9385         int fd;
9386
9387 #if defined(CONFIG_UNIX)
9388         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9389                                 &ctx->ring_sock);
9390         if (ret)
9391                 return ret;
9392 #endif
9393
9394         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9395         if (ret < 0)
9396                 goto err;
9397         fd = ret;
9398
9399         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9400                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9401         if (IS_ERR(file)) {
9402                 put_unused_fd(fd);
9403                 ret = PTR_ERR(file);
9404                 goto err;
9405         }
9406
9407 #if defined(CONFIG_UNIX)
9408         ctx->ring_sock->file = file;
9409 #endif
9410         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9411         if (ret) {
9412                 fput(file);
9413                 put_unused_fd(fd);
9414                 goto err;
9415         }
9416         fd_install(fd, file);
9417         return fd;
9418 err:
9419 #if defined(CONFIG_UNIX)
9420         sock_release(ctx->ring_sock);
9421         ctx->ring_sock = NULL;
9422 #endif
9423         return ret;
9424 }
9425
9426 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9427                            struct io_uring_params __user *params)
9428 {
9429         struct user_struct *user = NULL;
9430         struct io_ring_ctx *ctx;
9431         bool limit_mem;
9432         int ret;
9433
9434         if (!entries)
9435                 return -EINVAL;
9436         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9437                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9438                         return -EINVAL;
9439                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9440         }
9441
9442         /*
9443          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9444          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9445          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9446          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9447          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9448          * of CQ ring entries manually.
9449          */
9450         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9451         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9452                 /*
9453                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9454                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9455                  * any cq vs sq ring sizing.
9456                  */
9457                 if (!p->cq_entries)
9458                         return -EINVAL;
9459                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9460                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9461                                 return -EINVAL;
9462                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9463                 }
9464                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9465                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9466                         return -EINVAL;
9467         } else {
9468                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9469         }
9470
9471         user = get_uid(current_user());
9472         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9473
9474         if (limit_mem) {
9475                 ret = __io_account_mem(user,
9476                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9477                 if (ret) {
9478                         free_uid(user);
9479                         return ret;
9480                 }
9481         }
9482
9483         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9484         if (!ctx) {
9485                 if (limit_mem)
9486                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9487                                                                 p->cq_entries));
9488                 free_uid(user);
9489                 return -ENOMEM;
9490         }
9491         ctx->compat = in_compat_syscall();
9492         ctx->user = user;
9493         ctx->creds = get_current_cred();
9494 #ifdef CONFIG_AUDIT
9495         ctx->loginuid = current->loginuid;
9496         ctx->sessionid = current->sessionid;
9497 #endif
9498         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9499
9500         /*
9501          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9502          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9503          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9504          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9505          */
9506         mmgrab(current->mm);
9507         ctx->mm_account = current->mm;
9508
9509 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9510         /*
9511          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9512          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9513          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9514          * block layer.
9515          */
9516         rcu_read_lock();
9517         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9518         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9519         rcu_read_unlock();
9520         if (!ret) {
9521                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9522                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9523                 ret = -ENODEV;
9524                 goto err;
9525         }
9526 #endif
9527
9528         /*
9529          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9530          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9531          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9532          * will un-account as well.
9533          */
9534         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9535                        ACCT_LOCKED);
9536         ctx->limit_mem = limit_mem;
9537
9538         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9539         if (ret)
9540                 goto err;
9541
9542         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9543         if (ret)
9544                 goto err;
9545
9546         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9547                 io_sq_offload_start(ctx);
9548
9549         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9550         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9551         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9552         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9553         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9554         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9555         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9556         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9557
9558         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9559         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9560         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9561         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9562         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9563         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9564         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9565         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9566
9567         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9568                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9569                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9570                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9571                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9572
9573         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9574                 ret = -EFAULT;
9575                 goto err;
9576         }
9577
9578         /*
9579          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9580          * having closed it before we finish setup
9581          */
9582         ret = io_uring_get_fd(ctx);
9583         if (ret < 0)
9584                 goto err;
9585
9586         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9587         return ret;
9588 err:
9589         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9590         return ret;
9591 }
9592
9593 /*
9594  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9595  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9596  * params structure passed in.
9597  */
9598 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9599 {
9600         struct io_uring_params p;
9601         int i;
9602
9603         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9604                 return -EFAULT;
9605         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9606                 if (p.resv[i])
9607                         return -EINVAL;
9608         }
9609
9610         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9611                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9612                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9613                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9614                 return -EINVAL;
9615
9616         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9617 }
9618
9619 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9620                 struct io_uring_params __user *, params)
9621 {
9622         return io_uring_setup(entries, params);
9623 }
9624
9625 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9626 {
9627         struct io_uring_probe *p;
9628         size_t size;
9629         int i, ret;
9630
9631         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9632         if (size == SIZE_MAX)
9633                 return -EOVERFLOW;
9634         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9635         if (!p)
9636                 return -ENOMEM;
9637
9638         ret = -EFAULT;
9639         if (copy_from_user(p, arg, size))
9640                 goto out;
9641         ret = -EINVAL;
9642         if (memchr_inv(p, 0, size))
9643                 goto out;
9644
9645         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9646         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9647                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9648
9649         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9650                 p->ops[i].op = i;
9651                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9652                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9653         }
9654         p->ops_len = i;
9655
9656         ret = 0;
9657         if (copy_to_user(arg, p, size))
9658                 ret = -EFAULT;
9659 out:
9660         kfree(p);
9661         return ret;
9662 }
9663
9664 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9665 {
9666         struct io_identity *id;
9667         int ret;
9668
9669         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9670         if (unlikely(!id))
9671                 return -ENOMEM;
9672
9673         io_init_identity(id);
9674         id->creds = get_current_cred();
9675
9676         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9677         if (ret < 0) {
9678                 put_cred(id->creds);
9679                 kfree(id);
9680         }
9681         return ret;
9682 }
9683
9684 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9685 {
9686         struct io_identity *iod;
9687
9688         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9689         if (iod) {
9690                 put_cred(iod->creds);
9691                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9692                         kfree(iod);
9693                 return 0;
9694         }
9695
9696         return -EINVAL;
9697 }
9698
9699 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9700                                     unsigned int nr_args)
9701 {
9702         struct io_uring_restriction *res;
9703         size_t size;
9704         int i, ret;
9705
9706         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9707         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9708                 return -EBADFD;
9709
9710         /* We allow only a single restrictions registration */
9711         if (ctx->restrictions.registered)
9712                 return -EBUSY;
9713
9714         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9715                 return -EINVAL;
9716
9717         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9718         if (size == SIZE_MAX)
9719                 return -EOVERFLOW;
9720
9721         res = memdup_user(arg, size);
9722         if (IS_ERR(res))
9723                 return PTR_ERR(res);
9724
9725         ret = 0;
9726
9727         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9728                 switch (res[i].opcode) {
9729                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9730                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9731                                 ret = -EINVAL;
9732                                 goto out;
9733                         }
9734
9735                         __set_bit(res[i].register_op,
9736                                   ctx->restrictions.register_op);
9737                         break;
9738                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9739                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9740                                 ret = -EINVAL;
9741                                 goto out;
9742                         }
9743
9744                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9745                         break;
9746                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9747                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9748                         break;
9749                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9750                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9751                         break;
9752                 default:
9753                         ret = -EINVAL;
9754                         goto out;
9755                 }
9756         }
9757
9758 out:
9759         /* Reset all restrictions if an error happened */
9760         if (ret != 0)
9761                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9762         else
9763                 ctx->restrictions.registered = true;
9764
9765         kfree(res);
9766         return ret;
9767 }
9768
9769 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9770 {
9771         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9772                 return -EBADFD;
9773
9774         if (ctx->restrictions.registered)
9775                 ctx->restricted = 1;
9776
9777         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9778
9779         io_sq_offload_start(ctx);
9780
9781         return 0;
9782 }
9783
9784 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9785 {
9786         switch (op) {
9787         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9788         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9789         case IORING_REGISTER_PROBE:
9790         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9791         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9792                 return false;
9793         default:
9794                 return true;
9795         }
9796 }
9797
9798 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9799                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9800         __releases(ctx->uring_lock)
9801         __acquires(ctx->uring_lock)
9802 {
9803         int ret;
9804
9805         /*
9806          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9807          * someone else killed the ctx or is already going through
9808          * io_uring_register().
9809          */
9810         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9811                 return -ENXIO;
9812
9813         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9814                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9815
9816                 /*
9817                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9818                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9819                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9820                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9821                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9822                  * after we've killed the percpu ref.
9823                  */
9824                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9825                 do {
9826                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9827                         if (!ret)
9828                                 break;
9829                         ret = io_run_task_work_sig();
9830                         if (ret < 0)
9831                                 break;
9832                 } while (1);
9833
9834                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9835
9836                 if (ret) {
9837                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9838                         goto out_quiesce;
9839                 }
9840         }
9841
9842         if (ctx->restricted) {
9843                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9844                         ret = -EINVAL;
9845                         goto out;
9846                 }
9847
9848                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9849                         ret = -EACCES;
9850                         goto out;
9851                 }
9852         }
9853
9854         switch (opcode) {
9855         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9856                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
9857                 break;
9858         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9859                 ret = -EINVAL;
9860                 if (arg || nr_args)
9861                         break;
9862                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
9863                 break;
9864         case IORING_REGISTER_FILES:
9865                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9866                 break;
9867         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9868                 ret = -EINVAL;
9869                 if (arg || nr_args)
9870                         break;
9871                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9872                 break;
9873         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9874                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9875                 break;
9876         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9877         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9878                 ret = -EINVAL;
9879                 if (nr_args != 1)
9880                         break;
9881                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9882                 if (ret)
9883                         break;
9884                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9885                         ctx->eventfd_async = 1;
9886                 else
9887                         ctx->eventfd_async = 0;
9888                 break;
9889         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9890                 ret = -EINVAL;
9891                 if (arg || nr_args)
9892                         break;
9893                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9894                 break;
9895         case IORING_REGISTER_PROBE:
9896                 ret = -EINVAL;
9897                 if (!arg || nr_args > 256)
9898                         break;
9899                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9900                 break;
9901         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9902                 ret = -EINVAL;
9903                 if (arg || nr_args)
9904                         break;
9905                 ret = io_register_personality(ctx);
9906                 break;
9907         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9908                 ret = -EINVAL;
9909                 if (arg)
9910                         break;
9911                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9912                 break;
9913         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9914                 ret = -EINVAL;
9915                 if (arg || nr_args)
9916                         break;
9917                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9918                 break;
9919         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9920                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9921                 break;
9922         default:
9923                 ret = -EINVAL;
9924                 break;
9925         }
9926
9927 out:
9928         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9929                 /* bring the ctx back to life */
9930                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9931 out_quiesce:
9932                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9933         }
9934         return ret;
9935 }
9936
9937 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9938                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9939 {
9940         struct io_ring_ctx *ctx;
9941         long ret = -EBADF;
9942         struct fd f;
9943
9944         f = fdget(fd);
9945         if (!f.file)
9946                 return -EBADF;
9947
9948         ret = -EOPNOTSUPP;
9949         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9950                 goto out_fput;
9951
9952         ctx = f.file->private_data;
9953
9954         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9955         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9956         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9957         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9958                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9959 out_fput:
9960         fdput(f);
9961         return ret;
9962 }
9963
9964 static int __init io_uring_init(void)
9965 {
9966 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9967         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9968         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9969 } while (0)
9970
9971 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9972         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9973         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9982         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9983         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9984         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9985         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9986         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9987         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9988         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9989         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9990         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9991         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9992         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9993         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9994         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9995         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9996         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9997         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9998         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9999         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10000         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10001         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10002
10003         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10004         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10005         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10006         return 0;
10007 };
10008 __initcall(io_uring_init);