fs/io_uring.c

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