Merge tag 'arc-5.8-rc5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vgupta/arc
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / io_uring.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
4  * supporting fast/efficient IO.
5  *
6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
7  * the application and kernel side.
8  *
9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
16  * CQ entries.
17  *
18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
23  * head will do).
24  *
25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
28  * between.
29  *
30  * Also see the examples in the liburing library:
31  *
32  *      git://git.kernel.dk/liburing
33  *
34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
38  *
39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
41  */
42 #include <linux/kernel.h>
43 #include <linux/init.h>
44 #include <linux/errno.h>
45 #include <linux/syscalls.h>
46 #include <linux/compat.h>
47 #include <net/compat.h>
48 #include <linux/refcount.h>
49 #include <linux/uio.h>
50 #include <linux/bits.h>
51
52 #include <linux/sched/signal.h>
53 #include <linux/fs.h>
54 #include <linux/file.h>
55 #include <linux/fdtable.h>
56 #include <linux/mm.h>
57 #include <linux/mman.h>
58 #include <linux/percpu.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/kthread.h>
61 #include <linux/blkdev.h>
62 #include <linux/bvec.h>
63 #include <linux/net.h>
64 #include <net/sock.h>
65 #include <net/af_unix.h>
66 #include <net/scm.h>
67 #include <linux/anon_inodes.h>
68 #include <linux/sched/mm.h>
69 #include <linux/uaccess.h>
70 #include <linux/nospec.h>
71 #include <linux/sizes.h>
72 #include <linux/hugetlb.h>
73 #include <linux/highmem.h>
74 #include <linux/namei.h>
75 #include <linux/fsnotify.h>
76 #include <linux/fadvise.h>
77 #include <linux/eventpoll.h>
78 #include <linux/fs_struct.h>
79 #include <linux/splice.h>
80 #include <linux/task_work.h>
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/io_uring.h>
84
85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
86
87 #include "internal.h"
88 #include "io-wq.h"
89
90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
92
93 /*
94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
95  */
96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
100
101 struct io_uring {
102         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
103         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
104 };
105
106 /*
107  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
108  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
109  *
110  * The offsets to the member fields are published through struct
111  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
112  */
113 struct io_rings {
114         /*
115          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
116          * masked to get valid indices.
117          *
118          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
119          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
120          * cq ring.
121          */
122         struct io_uring         sq, cq;
123         /*
124          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
125          * ring_entries - 1)
126          */
127         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
128         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
129         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
130         /*
131          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
132          * invalid index stored in array
133          *
134          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
135          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
136          * cached value).
137          *
138          * After a new SQ head value was read by the application this
139          * counter includes all submissions that were dropped reaching
140          * the new SQ head (and possibly more).
141          */
142         u32                     sq_dropped;
143         /*
144          * Runtime SQ flags
145          *
146          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
147          * application.
148          *
149          * The application needs a full memory barrier before checking
150          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
151          */
152         u32                     sq_flags;
153         /*
154          * Runtime CQ flags
155          *
156          * Written by the application, shouldn't be modified by the
157          * kernel.
158          */
159         u32                     cq_flags;
160         /*
161          * Number of completion events lost because the queue was full;
162          * this should be avoided by the application by making sure
163          * there are not more requests pending than there is space in
164          * the completion queue.
165          *
166          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
167          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
168          * cached value).
169          *
170          * As completion events come in out of order this counter is not
171          * ordered with any other data.
172          */
173         u32                     cq_overflow;
174         /*
175          * Ring buffer of completion events.
176          *
177          * The kernel writes completion events fresh every time they are
178          * produced, so the application is allowed to modify pending
179          * entries.
180          */
181         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
182 };
183
184 struct io_mapped_ubuf {
185         u64             ubuf;
186         size_t          len;
187         struct          bio_vec *bvec;
188         unsigned int    nr_bvecs;
189 };
190
191 struct fixed_file_table {
192         struct file             **files;
193 };
194
195 struct fixed_file_ref_node {
196         struct percpu_ref               refs;
197         struct list_head                node;
198         struct list_head                file_list;
199         struct fixed_file_data          *file_data;
200         struct llist_node               llist;
201 };
202
203 struct fixed_file_data {
204         struct fixed_file_table         *table;
205         struct io_ring_ctx              *ctx;
206
207         struct percpu_ref               *cur_refs;
208         struct percpu_ref               refs;
209         struct completion               done;
210         struct list_head                ref_list;
211         spinlock_t                      lock;
212 };
213
214 struct io_buffer {
215         struct list_head list;
216         __u64 addr;
217         __s32 len;
218         __u16 bid;
219 };
220
221 struct io_ring_ctx {
222         struct {
223                 struct percpu_ref       refs;
224         } ____cacheline_aligned_in_smp;
225
226         struct {
227                 unsigned int            flags;
228                 unsigned int            compat: 1;
229                 unsigned int            account_mem: 1;
230                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
231                 unsigned int            drain_next: 1;
232                 unsigned int            eventfd_async: 1;
233
234                 /*
235                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
236                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
237                  *
238                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
239                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
240                  * the queue when needed.
241                  *
242                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
243                  * array.
244                  */
245                 u32                     *sq_array;
246                 unsigned                cached_sq_head;
247                 unsigned                sq_entries;
248                 unsigned                sq_mask;
249                 unsigned                sq_thread_idle;
250                 unsigned                cached_sq_dropped;
251                 atomic_t                cached_cq_overflow;
252                 unsigned long           sq_check_overflow;
253
254                 struct list_head        defer_list;
255                 struct list_head        timeout_list;
256                 struct list_head        cq_overflow_list;
257
258                 wait_queue_head_t       inflight_wait;
259                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
260         } ____cacheline_aligned_in_smp;
261
262         struct io_rings *rings;
263
264         /* IO offload */
265         struct io_wq            *io_wq;
266         struct task_struct      *sqo_thread;    /* if using sq thread polling */
267         struct mm_struct        *sqo_mm;
268         wait_queue_head_t       sqo_wait;
269
270         /*
271          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
272          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
273          * used. Only updated through io_uring_register(2).
274          */
275         struct fixed_file_data  *file_data;
276         unsigned                nr_user_files;
277         int                     ring_fd;
278         struct file             *ring_file;
279
280         /* if used, fixed mapped user buffers */
281         unsigned                nr_user_bufs;
282         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
283
284         struct user_struct      *user;
285
286         const struct cred       *creds;
287
288         struct completion       ref_comp;
289         struct completion       sq_thread_comp;
290
291         /* if all else fails... */
292         struct io_kiocb         *fallback_req;
293
294 #if defined(CONFIG_UNIX)
295         struct socket           *ring_sock;
296 #endif
297
298         struct idr              io_buffer_idr;
299
300         struct idr              personality_idr;
301
302         struct {
303                 unsigned                cached_cq_tail;
304                 unsigned                cq_entries;
305                 unsigned                cq_mask;
306                 atomic_t                cq_timeouts;
307                 unsigned long           cq_check_overflow;
308                 struct wait_queue_head  cq_wait;
309                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
310                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
311         } ____cacheline_aligned_in_smp;
312
313         struct {
314                 struct mutex            uring_lock;
315                 wait_queue_head_t       wait;
316         } ____cacheline_aligned_in_smp;
317
318         struct {
319                 spinlock_t              completion_lock;
320
321                 /*
322                  * ->poll_list is protected by the ctx->uring_lock for
323                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
324                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
325                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
326                  */
327                 struct list_head        poll_list;
328                 struct hlist_head       *cancel_hash;
329                 unsigned                cancel_hash_bits;
330                 bool                    poll_multi_file;
331
332                 spinlock_t              inflight_lock;
333                 struct list_head        inflight_list;
334         } ____cacheline_aligned_in_smp;
335
336         struct delayed_work             file_put_work;
337         struct llist_head               file_put_llist;
338
339         struct work_struct              exit_work;
340 };
341
342 /*
343  * First field must be the file pointer in all the
344  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
345  */
346 struct io_poll_iocb {
347         struct file                     *file;
348         union {
349                 struct wait_queue_head  *head;
350                 u64                     addr;
351         };
352         __poll_t                        events;
353         bool                            done;
354         bool                            canceled;
355         struct wait_queue_entry         wait;
356 };
357
358 struct io_close {
359         struct file                     *file;
360         struct file                     *put_file;
361         int                             fd;
362 };
363
364 struct io_timeout_data {
365         struct io_kiocb                 *req;
366         struct hrtimer                  timer;
367         struct timespec64               ts;
368         enum hrtimer_mode               mode;
369 };
370
371 struct io_accept {
372         struct file                     *file;
373         struct sockaddr __user          *addr;
374         int __user                      *addr_len;
375         int                             flags;
376         unsigned long                   nofile;
377 };
378
379 struct io_sync {
380         struct file                     *file;
381         loff_t                          len;
382         loff_t                          off;
383         int                             flags;
384         int                             mode;
385 };
386
387 struct io_cancel {
388         struct file                     *file;
389         u64                             addr;
390 };
391
392 struct io_timeout {
393         struct file                     *file;
394         u64                             addr;
395         int                             flags;
396         u32                             off;
397         u32                             target_seq;
398 };
399
400 struct io_rw {
401         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
402         struct kiocb                    kiocb;
403         u64                             addr;
404         u64                             len;
405 };
406
407 struct io_connect {
408         struct file                     *file;
409         struct sockaddr __user          *addr;
410         int                             addr_len;
411 };
412
413 struct io_sr_msg {
414         struct file                     *file;
415         union {
416                 struct user_msghdr __user *msg;
417                 void __user             *buf;
418         };
419         int                             msg_flags;
420         int                             bgid;
421         size_t                          len;
422         struct io_buffer                *kbuf;
423 };
424
425 struct io_open {
426         struct file                     *file;
427         int                             dfd;
428         struct filename                 *filename;
429         struct open_how                 how;
430         unsigned long                   nofile;
431 };
432
433 struct io_files_update {
434         struct file                     *file;
435         u64                             arg;
436         u32                             nr_args;
437         u32                             offset;
438 };
439
440 struct io_fadvise {
441         struct file                     *file;
442         u64                             offset;
443         u32                             len;
444         u32                             advice;
445 };
446
447 struct io_madvise {
448         struct file                     *file;
449         u64                             addr;
450         u32                             len;
451         u32                             advice;
452 };
453
454 struct io_epoll {
455         struct file                     *file;
456         int                             epfd;
457         int                             op;
458         int                             fd;
459         struct epoll_event              event;
460 };
461
462 struct io_splice {
463         struct file                     *file_out;
464         struct file                     *file_in;
465         loff_t                          off_out;
466         loff_t                          off_in;
467         u64                             len;
468         unsigned int                    flags;
469 };
470
471 struct io_provide_buf {
472         struct file                     *file;
473         __u64                           addr;
474         __s32                           len;
475         __u32                           bgid;
476         __u16                           nbufs;
477         __u16                           bid;
478 };
479
480 struct io_statx {
481         struct file                     *file;
482         int                             dfd;
483         unsigned int                    mask;
484         unsigned int                    flags;
485         const char __user               *filename;
486         struct statx __user             *buffer;
487 };
488
489 struct io_async_connect {
490         struct sockaddr_storage         address;
491 };
492
493 struct io_async_msghdr {
494         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
495         struct iovec                    *iov;
496         struct sockaddr __user          *uaddr;
497         struct msghdr                   msg;
498         struct sockaddr_storage         addr;
499 };
500
501 struct io_async_rw {
502         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
503         struct iovec                    *iov;
504         ssize_t                         nr_segs;
505         ssize_t                         size;
506 };
507
508 struct io_async_ctx {
509         union {
510                 struct io_async_rw      rw;
511                 struct io_async_msghdr  msg;
512                 struct io_async_connect connect;
513                 struct io_timeout_data  timeout;
514         };
515 };
516
517 enum {
518         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
519         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
520         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
521         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
522         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
523         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
524
525         REQ_F_LINK_HEAD_BIT,
526         REQ_F_LINK_NEXT_BIT,
527         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
528         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
529         REQ_F_CUR_POS_BIT,
530         REQ_F_NOWAIT_BIT,
531         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
532         REQ_F_TIMEOUT_BIT,
533         REQ_F_ISREG_BIT,
534         REQ_F_MUST_PUNT_BIT,
535         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT,
536         REQ_F_COMP_LOCKED_BIT,
537         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
538         REQ_F_OVERFLOW_BIT,
539         REQ_F_POLLED_BIT,
540         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
541         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
542         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT,
543         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
544         REQ_F_TASK_PINNED_BIT,
545
546         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
547         __REQ_F_LAST_BIT,
548 };
549
550 enum {
551         /* ctx owns file */
552         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
553         /* drain existing IO first */
554         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
555         /* linked sqes */
556         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
557         /* doesn't sever on completion < 0 */
558         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
559         /* IOSQE_ASYNC */
560         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
561         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
562         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
563
564         /* head of a link */
565         REQ_F_LINK_HEAD         = BIT(REQ_F_LINK_HEAD_BIT),
566         /* already grabbed next link */
567         REQ_F_LINK_NEXT         = BIT(REQ_F_LINK_NEXT_BIT),
568         /* fail rest of links */
569         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
570         /* on inflight list */
571         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
572         /* read/write uses file position */
573         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
574         /* must not punt to workers */
575         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
576         /* has linked timeout */
577         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
578         /* timeout request */
579         REQ_F_TIMEOUT           = BIT(REQ_F_TIMEOUT_BIT),
580         /* regular file */
581         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
582         /* must be punted even for NONBLOCK */
583         REQ_F_MUST_PUNT         = BIT(REQ_F_MUST_PUNT_BIT),
584         /* no timeout sequence */
585         REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ     = BIT(REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ_BIT),
586         /* completion under lock */
587         REQ_F_COMP_LOCKED       = BIT(REQ_F_COMP_LOCKED_BIT),
588         /* needs cleanup */
589         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
590         /* in overflow list */
591         REQ_F_OVERFLOW          = BIT(REQ_F_OVERFLOW_BIT),
592         /* already went through poll handler */
593         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
594         /* buffer already selected */
595         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
596         /* doesn't need file table for this request */
597         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
598         /* needs to queue linked timeout */
599         REQ_F_QUEUE_TIMEOUT     = BIT(REQ_F_QUEUE_TIMEOUT_BIT),
600         /* io_wq_work is initialized */
601         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
602         /* req->task is refcounted */
603         REQ_F_TASK_PINNED       = BIT(REQ_F_TASK_PINNED_BIT),
604 };
605
606 struct async_poll {
607         struct io_poll_iocb     poll;
608         struct io_wq_work       work;
609 };
610
611 /*
612  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
613  * as the first entry in their struct definition. So you can
614  * access the file pointer through any of the sub-structs,
615  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
616  */
617 struct io_kiocb {
618         union {
619                 struct file             *file;
620                 struct io_rw            rw;
621                 struct io_poll_iocb     poll;
622                 struct io_accept        accept;
623                 struct io_sync          sync;
624                 struct io_cancel        cancel;
625                 struct io_timeout       timeout;
626                 struct io_connect       connect;
627                 struct io_sr_msg        sr_msg;
628                 struct io_open          open;
629                 struct io_close         close;
630                 struct io_files_update  files_update;
631                 struct io_fadvise       fadvise;
632                 struct io_madvise       madvise;
633                 struct io_epoll         epoll;
634                 struct io_splice        splice;
635                 struct io_provide_buf   pbuf;
636                 struct io_statx         statx;
637         };
638
639         struct io_async_ctx             *io;
640         int                             cflags;
641         u8                              opcode;
642         /* polled IO has completed */
643         u8                              iopoll_completed;
644
645         u16                             buf_index;
646
647         struct io_ring_ctx      *ctx;
648         struct list_head        list;
649         unsigned int            flags;
650         refcount_t              refs;
651         struct task_struct      *task;
652         unsigned long           fsize;
653         u64                     user_data;
654         u32                     result;
655         u32                     sequence;
656
657         struct list_head        link_list;
658
659         struct list_head        inflight_entry;
660
661         struct percpu_ref       *fixed_file_refs;
662
663         union {
664                 /*
665                  * Only commands that never go async can use the below fields,
666                  * obviously. Right now only IORING_OP_POLL_ADD uses them, and
667                  * async armed poll handlers for regular commands. The latter
668                  * restore the work, if needed.
669                  */
670                 struct {
671                         struct callback_head    task_work;
672                         struct hlist_node       hash_node;
673                         struct async_poll       *apoll;
674                 };
675                 struct io_wq_work       work;
676         };
677 };
678
679 #define IO_PLUG_THRESHOLD               2
680 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
681
682 struct io_submit_state {
683         struct blk_plug         plug;
684
685         /*
686          * io_kiocb alloc cache
687          */
688         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
689         unsigned int            free_reqs;
690
691         /*
692          * File reference cache
693          */
694         struct file             *file;
695         unsigned int            fd;
696         unsigned int            has_refs;
697         unsigned int            used_refs;
698         unsigned int            ios_left;
699 };
700
701 struct io_op_def {
702         /* needs req->io allocated for deferral/async */
703         unsigned                async_ctx : 1;
704         /* needs current->mm setup, does mm access */
705         unsigned                needs_mm : 1;
706         /* needs req->file assigned */
707         unsigned                needs_file : 1;
708         /* don't fail if file grab fails */
709         unsigned                needs_file_no_error : 1;
710         /* hash wq insertion if file is a regular file */
711         unsigned                hash_reg_file : 1;
712         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
713         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
714         /* opcode is not supported by this kernel */
715         unsigned                not_supported : 1;
716         /* needs file table */
717         unsigned                file_table : 1;
718         /* needs ->fs */
719         unsigned                needs_fs : 1;
720         /* set if opcode supports polled "wait" */
721         unsigned                pollin : 1;
722         unsigned                pollout : 1;
723         /* op supports buffer selection */
724         unsigned                buffer_select : 1;
725 };
726
727 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
728         [IORING_OP_NOP] = {},
729         [IORING_OP_READV] = {
730                 .async_ctx              = 1,
731                 .needs_mm               = 1,
732                 .needs_file             = 1,
733                 .unbound_nonreg_file    = 1,
734                 .pollin                 = 1,
735                 .buffer_select          = 1,
736         },
737         [IORING_OP_WRITEV] = {
738                 .async_ctx              = 1,
739                 .needs_mm               = 1,
740                 .needs_file             = 1,
741                 .hash_reg_file          = 1,
742                 .unbound_nonreg_file    = 1,
743                 .pollout                = 1,
744         },
745         [IORING_OP_FSYNC] = {
746                 .needs_file             = 1,
747         },
748         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
749                 .needs_file             = 1,
750                 .unbound_nonreg_file    = 1,
751                 .pollin                 = 1,
752         },
753         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
754                 .needs_file             = 1,
755                 .hash_reg_file          = 1,
756                 .unbound_nonreg_file    = 1,
757                 .pollout                = 1,
758         },
759         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
760                 .needs_file             = 1,
761                 .unbound_nonreg_file    = 1,
762         },
763         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
764         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
765                 .needs_file             = 1,
766         },
767         [IORING_OP_SENDMSG] = {
768                 .async_ctx              = 1,
769                 .needs_mm               = 1,
770                 .needs_file             = 1,
771                 .unbound_nonreg_file    = 1,
772                 .needs_fs               = 1,
773                 .pollout                = 1,
774         },
775         [IORING_OP_RECVMSG] = {
776                 .async_ctx              = 1,
777                 .needs_mm               = 1,
778                 .needs_file             = 1,
779                 .unbound_nonreg_file    = 1,
780                 .needs_fs               = 1,
781                 .pollin                 = 1,
782                 .buffer_select          = 1,
783         },
784         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
785                 .async_ctx              = 1,
786                 .needs_mm               = 1,
787         },
788         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {},
789         [IORING_OP_ACCEPT] = {
790                 .needs_mm               = 1,
791                 .needs_file             = 1,
792                 .unbound_nonreg_file    = 1,
793                 .file_table             = 1,
794                 .pollin                 = 1,
795         },
796         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
797         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
798                 .async_ctx              = 1,
799                 .needs_mm               = 1,
800         },
801         [IORING_OP_CONNECT] = {
802                 .async_ctx              = 1,
803                 .needs_mm               = 1,
804                 .needs_file             = 1,
805                 .unbound_nonreg_file    = 1,
806                 .pollout                = 1,
807         },
808         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
809                 .needs_file             = 1,
810         },
811         [IORING_OP_OPENAT] = {
812                 .file_table             = 1,
813                 .needs_fs               = 1,
814         },
815         [IORING_OP_CLOSE] = {
816                 .needs_file             = 1,
817                 .needs_file_no_error    = 1,
818                 .file_table             = 1,
819         },
820         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
821                 .needs_mm               = 1,
822                 .file_table             = 1,
823         },
824         [IORING_OP_STATX] = {
825                 .needs_mm               = 1,
826                 .needs_fs               = 1,
827                 .file_table             = 1,
828         },
829         [IORING_OP_READ] = {
830                 .needs_mm               = 1,
831                 .needs_file             = 1,
832                 .unbound_nonreg_file    = 1,
833                 .pollin                 = 1,
834                 .buffer_select          = 1,
835         },
836         [IORING_OP_WRITE] = {
837                 .needs_mm               = 1,
838                 .needs_file             = 1,
839                 .unbound_nonreg_file    = 1,
840                 .pollout                = 1,
841         },
842         [IORING_OP_FADVISE] = {
843                 .needs_file             = 1,
844         },
845         [IORING_OP_MADVISE] = {
846                 .needs_mm               = 1,
847         },
848         [IORING_OP_SEND] = {
849                 .needs_mm               = 1,
850                 .needs_file             = 1,
851                 .unbound_nonreg_file    = 1,
852                 .pollout                = 1,
853         },
854         [IORING_OP_RECV] = {
855                 .needs_mm               = 1,
856                 .needs_file             = 1,
857                 .unbound_nonreg_file    = 1,
858                 .pollin                 = 1,
859                 .buffer_select          = 1,
860         },
861         [IORING_OP_OPENAT2] = {
862                 .file_table             = 1,
863                 .needs_fs               = 1,
864         },
865         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
866                 .unbound_nonreg_file    = 1,
867                 .file_table             = 1,
868         },
869         [IORING_OP_SPLICE] = {
870                 .needs_file             = 1,
871                 .hash_reg_file          = 1,
872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
873         },
874         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
875         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
876         [IORING_OP_TEE] = {
877                 .needs_file             = 1,
878                 .hash_reg_file          = 1,
879                 .unbound_nonreg_file    = 1,
880         },
881 };
882
883 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr);
884 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
885 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
886 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
887 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
888 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
889 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
890                                  struct io_uring_files_update *ip,
891                                  unsigned nr_args);
892 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req);
893 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res);
894 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req);
895 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
896                        int fd, struct file **out_file, bool fixed);
897 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req,
898                            const struct io_uring_sqe *sqe);
899
900 static struct kmem_cache *req_cachep;
901
902 static const struct file_operations io_uring_fops;
903
904 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
905 {
906 #if defined(CONFIG_UNIX)
907         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
908                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
909
910                 return ctx->ring_sock->sk;
911         }
912 #endif
913         return NULL;
914 }
915 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
916
917 static void io_get_req_task(struct io_kiocb *req)
918 {
919         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
920                 return;
921         get_task_struct(req->task);
922         req->flags |= REQ_F_TASK_PINNED;
923 }
924
925 /* not idempotent -- it doesn't clear REQ_F_TASK_PINNED */
926 static void __io_put_req_task(struct io_kiocb *req)
927 {
928         if (req->flags & REQ_F_TASK_PINNED)
929                 put_task_struct(req->task);
930 }
931
932 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
933
934 /*
935  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
936  * touch any members of io_wq_work.
937  */
938 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
939 {
940         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
941                 return;
942
943         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
944         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
945 }
946
947 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
948 {
949         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
950 }
951
952 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
953 {
954         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
955
956         complete(&ctx->ref_comp);
957 }
958
959 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
960 {
961         struct io_ring_ctx *ctx;
962         int hash_bits;
963
964         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
965         if (!ctx)
966                 return NULL;
967
968         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
969         if (!ctx->fallback_req)
970                 goto err;
971
972         /*
973          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
974          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
975          */
976         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
977         hash_bits -= 5;
978         if (hash_bits <= 0)
979                 hash_bits = 1;
980         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
981         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
982                                         GFP_KERNEL);
983         if (!ctx->cancel_hash)
984                 goto err;
985         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
986
987         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
988                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
989                 goto err;
990
991         ctx->flags = p->flags;
992         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_wait);
993         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
994         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
995         init_completion(&ctx->ref_comp);
996         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
997         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
998         idr_init(&ctx->personality_idr);
999         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1000         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1001         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1002         INIT_LIST_HEAD(&ctx->poll_list);
1003         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1004         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1005         init_waitqueue_head(&ctx->inflight_wait);
1006         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1007         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1008         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1009         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1010         return ctx;
1011 err:
1012         if (ctx->fallback_req)
1013                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1014         kfree(ctx->cancel_hash);
1015         kfree(ctx);
1016         return NULL;
1017 }
1018
1019 static inline bool __req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1020 {
1021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1022
1023         return req->sequence != ctx->cached_cq_tail
1024                                 + atomic_read(&ctx->cached_cq_overflow);
1025 }
1026
1027 static inline bool req_need_defer(struct io_kiocb *req)
1028 {
1029         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))
1030                 return __req_need_defer(req);
1031
1032         return false;
1033 }
1034
1035 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1036 {
1037         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1038
1039         /* order cqe stores with ring update */
1040         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1041
1042         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait)) {
1043                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1044                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1045         }
1046 }
1047
1048 static inline void io_req_work_grab_env(struct io_kiocb *req,
1049                                         const struct io_op_def *def)
1050 {
1051         if (!req->work.mm && def->needs_mm) {
1052                 mmgrab(current->mm);
1053                 req->work.mm = current->mm;
1054         }
1055         if (!req->work.creds)
1056                 req->work.creds = get_current_cred();
1057         if (!req->work.fs && def->needs_fs) {
1058                 spin_lock(&current->fs->lock);
1059                 if (!current->fs->in_exec) {
1060                         req->work.fs = current->fs;
1061                         req->work.fs->users++;
1062                 } else {
1063                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1064                 }
1065                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1066         }
1067 }
1068
1069 static inline void io_req_work_drop_env(struct io_kiocb *req)
1070 {
1071         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1072                 return;
1073
1074         if (req->work.mm) {
1075                 mmdrop(req->work.mm);
1076                 req->work.mm = NULL;
1077         }
1078         if (req->work.creds) {
1079                 put_cred(req->work.creds);
1080                 req->work.creds = NULL;
1081         }
1082         if (req->work.fs) {
1083                 struct fs_struct *fs = req->work.fs;
1084
1085                 spin_lock(&req->work.fs->lock);
1086                 if (--fs->users)
1087                         fs = NULL;
1088                 spin_unlock(&req->work.fs->lock);
1089                 if (fs)
1090                         free_fs_struct(fs);
1091         }
1092 }
1093
1094 static inline void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req,
1095                                       struct io_kiocb **link)
1096 {
1097         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1098
1099         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1100                 if (def->hash_reg_file)
1101                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1102         } else {
1103                 if (def->unbound_nonreg_file)
1104                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1105         }
1106
1107         io_req_init_async(req);
1108         io_req_work_grab_env(req, def);
1109
1110         *link = io_prep_linked_timeout(req);
1111 }
1112
1113 static inline void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1114 {
1115         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1116         struct io_kiocb *link;
1117
1118         io_prep_async_work(req, &link);
1119
1120         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1121                                         &req->work, req->flags);
1122         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1123
1124         if (link)
1125                 io_queue_linked_timeout(link);
1126 }
1127
1128 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1129 {
1130         int ret;
1131
1132         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1133         if (ret != -1) {
1134                 atomic_inc(&req->ctx->cq_timeouts);
1135                 list_del_init(&req->list);
1136                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
1137                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1138                 io_put_req(req);
1139         }
1140 }
1141
1142 static void io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1143 {
1144         struct io_kiocb *req, *tmp;
1145
1146         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1147         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, list)
1148                 io_kill_timeout(req);
1149         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1150 }
1151
1152 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1153 {
1154         do {
1155                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1156                                                         struct io_kiocb, list);
1157
1158                 if (req_need_defer(req))
1159                         break;
1160                 list_del_init(&req->list);
1161                 io_queue_async_work(req);
1162         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1163 }
1164
1165 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1166 {
1167         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1168                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1169                                                         struct io_kiocb, list);
1170
1171                 if (req->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
1172                         break;
1173                 if (req->timeout.target_seq != ctx->cached_cq_tail
1174                                         - atomic_read(&ctx->cq_timeouts))
1175                         break;
1176
1177                 list_del_init(&req->list);
1178                 io_kill_timeout(req);
1179         }
1180 }
1181
1182 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1183 {
1184         io_flush_timeouts(ctx);
1185         __io_commit_cqring(ctx);
1186
1187         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1188                 __io_queue_deferred(ctx);
1189 }
1190
1191 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1192 {
1193         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1194         unsigned tail;
1195
1196         tail = ctx->cached_cq_tail;
1197         /*
1198          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1199          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1200          * fill the cq entry
1201          */
1202         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1203                 return NULL;
1204
1205         ctx->cached_cq_tail++;
1206         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1207 }
1208
1209 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1210 {
1211         if (!ctx->cq_ev_fd)
1212                 return false;
1213         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1214                 return false;
1215         if (!ctx->eventfd_async)
1216                 return true;
1217         return io_wq_current_is_worker();
1218 }
1219
1220 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1221 {
1222         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1223                 wake_up(&ctx->wait);
1224         if (waitqueue_active(&ctx->sqo_wait))
1225                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
1226         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1227                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1228 }
1229
1230 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1231 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1232 {
1233         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1234         struct io_uring_cqe *cqe;
1235         struct io_kiocb *req;
1236         unsigned long flags;
1237         LIST_HEAD(list);
1238
1239         if (!force) {
1240                 if (list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
1241                         return true;
1242                 if ((ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head) ==
1243                     rings->cq_ring_entries))
1244                         return false;
1245         }
1246
1247         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1248
1249         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
1250         if (force)
1251                 ctx->cq_overflow_flushed = 1;
1252
1253         cqe = NULL;
1254         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1255                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1256                 if (!cqe && !force)
1257                         break;
1258
1259                 req = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list, struct io_kiocb,
1260                                                 list);
1261                 list_move(&req->list, &list);
1262                 req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
1263                 if (cqe) {
1264                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1265                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1266                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->cflags);
1267                 } else {
1268                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1269                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1270                 }
1271         }
1272
1273         io_commit_cqring(ctx);
1274         if (cqe) {
1275                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1276                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1277         }
1278         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1279         io_cqring_ev_posted(ctx);
1280
1281         while (!list_empty(&list)) {
1282                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, list);
1283                 list_del(&req->list);
1284                 io_put_req(req);
1285         }
1286
1287         return cqe != NULL;
1288 }
1289
1290 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1291 {
1292         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1293         struct io_uring_cqe *cqe;
1294
1295         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1296
1297         /*
1298          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1299          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1300          * the ring.
1301          */
1302         cqe = io_get_cqring(ctx);
1303         if (likely(cqe)) {
1304                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1305                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1306                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1307         } else if (ctx->cq_overflow_flushed) {
1308                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1309                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
1310         } else {
1311                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1312                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1313                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1314                 }
1315                 req->flags |= REQ_F_OVERFLOW;
1316                 refcount_inc(&req->refs);
1317                 req->result = res;
1318                 req->cflags = cflags;
1319                 list_add_tail(&req->list, &ctx->cq_overflow_list);
1320         }
1321 }
1322
1323 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1324 {
1325         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1326 }
1327
1328 static void __io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1329 {
1330         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1331         unsigned long flags;
1332
1333         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1334         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1335         io_commit_cqring(ctx);
1336         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1337
1338         io_cqring_ev_posted(ctx);
1339 }
1340
1341 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res)
1342 {
1343         __io_cqring_add_event(req, res, 0);
1344 }
1345
1346 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1347 {
1348         return req == (struct io_kiocb *)
1349                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1350 }
1351
1352 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct io_kiocb *req;
1355
1356         req = ctx->fallback_req;
1357         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1358                 return req;
1359
1360         return NULL;
1361 }
1362
1363 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1364                                      struct io_submit_state *state)
1365 {
1366         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1367         struct io_kiocb *req;
1368
1369         if (!state) {
1370                 req = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1371                 if (unlikely(!req))
1372                         goto fallback;
1373         } else if (!state->free_reqs) {
1374                 size_t sz;
1375                 int ret;
1376
1377                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1378                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1379
1380                 /*
1381                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1382                  * retry single alloc to be on the safe side.
1383                  */
1384                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1385                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1386                         if (!state->reqs[0])
1387                                 goto fallback;
1388                         ret = 1;
1389                 }
1390                 state->free_reqs = ret - 1;
1391                 req = state->reqs[ret - 1];
1392         } else {
1393                 state->free_reqs--;
1394                 req = state->reqs[state->free_reqs];
1395         }
1396
1397         return req;
1398 fallback:
1399         return io_get_fallback_req(ctx);
1400 }
1401
1402 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1403                           bool fixed)
1404 {
1405         if (fixed)
1406                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
1407         else
1408                 fput(file);
1409 }
1410
1411 static void __io_req_aux_free(struct io_kiocb *req)
1412 {
1413         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
1414                 io_cleanup_req(req);
1415
1416         kfree(req->io);
1417         if (req->file)
1418                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1419         __io_put_req_task(req);
1420         io_req_work_drop_env(req);
1421 }
1422
1423 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1424 {
1425         __io_req_aux_free(req);
1426
1427         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1428                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1429                 unsigned long flags;
1430
1431                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1432                 list_del(&req->inflight_entry);
1433                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1434                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1435                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1436         }
1437
1438         percpu_ref_put(&req->ctx->refs);
1439         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
1440                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
1441         else
1442                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &req->ctx->fallback_req);
1443 }
1444
1445 struct req_batch {
1446         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
1447         int to_free;
1448         int need_iter;
1449 };
1450
1451 static void io_free_req_many(struct io_ring_ctx *ctx, struct req_batch *rb)
1452 {
1453         if (!rb->to_free)
1454                 return;
1455         if (rb->need_iter) {
1456                 int i, inflight = 0;
1457                 unsigned long flags;
1458
1459                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1460                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1461
1462                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1463                                 inflight++;
1464                         __io_req_aux_free(req);
1465                 }
1466                 if (!inflight)
1467                         goto do_free;
1468
1469                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1470                 for (i = 0; i < rb->to_free; i++) {
1471                         struct io_kiocb *req = rb->reqs[i];
1472
1473                         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1474                                 list_del(&req->inflight_entry);
1475                                 if (!--inflight)
1476                                         break;
1477                         }
1478                 }
1479                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1480
1481                 if (waitqueue_active(&ctx->inflight_wait))
1482                         wake_up(&ctx->inflight_wait);
1483         }
1484 do_free:
1485         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
1486         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
1487         rb->to_free = rb->need_iter = 0;
1488 }
1489
1490 static bool io_link_cancel_timeout(struct io_kiocb *req)
1491 {
1492         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1493         int ret;
1494
1495         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
1496         if (ret != -1) {
1497                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
1498                 io_commit_cqring(ctx);
1499                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_HEAD;
1500                 io_put_req(req);
1501                 return true;
1502         }
1503
1504         return false;
1505 }
1506
1507 static void io_req_link_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1508 {
1509         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1510         bool wake_ev = false;
1511
1512         /* Already got next link */
1513         if (req->flags & REQ_F_LINK_NEXT)
1514                 return;
1515
1516         /*
1517          * The list should never be empty when we are called here. But could
1518          * potentially happen if the chain is messed up, check to be on the
1519          * safe side.
1520          */
1521         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1522                 struct io_kiocb *nxt = list_first_entry(&req->link_list,
1523                                                 struct io_kiocb, link_list);
1524
1525                 if (unlikely((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1526                              (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT))) {
1527                         list_del_init(&nxt->link_list);
1528                         wake_ev |= io_link_cancel_timeout(nxt);
1529                         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1530                         continue;
1531                 }
1532
1533                 list_del_init(&req->link_list);
1534                 if (!list_empty(&nxt->link_list))
1535                         nxt->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
1536                 *nxtptr = nxt;
1537                 break;
1538         }
1539
1540         req->flags |= REQ_F_LINK_NEXT;
1541         if (wake_ev)
1542                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Called if REQ_F_LINK_HEAD is set, and we fail the head request
1547  */
1548 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1549 {
1550         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1551         unsigned long flags;
1552
1553         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1554
1555         while (!list_empty(&req->link_list)) {
1556                 struct io_kiocb *link = list_first_entry(&req->link_list,
1557                                                 struct io_kiocb, link_list);
1558
1559                 list_del_init(&link->link_list);
1560                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1561
1562                 if ((req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) &&
1563                     link->opcode == IORING_OP_LINK_TIMEOUT) {
1564                         io_link_cancel_timeout(link);
1565                 } else {
1566                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1567                         __io_double_put_req(link);
1568                 }
1569                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1570         }
1571
1572         io_commit_cqring(ctx);
1573         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1574         io_cqring_ev_posted(ctx);
1575 }
1576
1577 static void io_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
1578 {
1579         if (likely(!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)))
1580                 return;
1581
1582         /*
1583          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1584          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1585          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1586          * of the chain.
1587          */
1588         if (req->flags & REQ_F_FAIL_LINK) {
1589                 io_fail_links(req);
1590         } else if ((req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_COMP_LOCKED)) ==
1591                         REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1592                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1593                 unsigned long flags;
1594
1595                 /*
1596                  * If this is a timeout link, we could be racing with the
1597                  * timeout timer. Grab the completion lock for this case to
1598                  * protect against that.
1599                  */
1600                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1601                 io_req_link_next(req, nxt);
1602                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1603         } else {
1604                 io_req_link_next(req, nxt);
1605         }
1606 }
1607
1608 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
1609 {
1610         struct io_kiocb *nxt = NULL;
1611
1612         io_req_find_next(req, &nxt);
1613         __io_free_req(req);
1614
1615         if (nxt)
1616                 io_queue_async_work(nxt);
1617 }
1618
1619 static void io_wq_assign_next(struct io_wq_work **workptr, struct io_kiocb *nxt)
1620 {
1621         struct io_kiocb *link;
1622         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[nxt->opcode];
1623
1624         if ((nxt->flags & REQ_F_ISREG) && def->hash_reg_file)
1625                 io_wq_hash_work(&nxt->work, file_inode(nxt->file));
1626
1627         *workptr = &nxt->work;
1628         link = io_prep_linked_timeout(nxt);
1629         if (link)
1630                 nxt->flags |= REQ_F_QUEUE_TIMEOUT;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
1635  * was the last reference to this request.
1636  */
1637 __attribute__((nonnull))
1638 static void io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxtptr)
1639 {
1640         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1641                 io_req_find_next(req, nxtptr);
1642                 __io_free_req(req);
1643         }
1644 }
1645
1646 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
1647 {
1648         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
1649                 io_free_req(req);
1650 }
1651
1652 static void io_steal_work(struct io_kiocb *req,
1653                           struct io_wq_work **workptr)
1654 {
1655         /*
1656          * It's in an io-wq worker, so there always should be at least
1657          * one reference, which will be dropped in io_put_work() just
1658          * after the current handler returns.
1659          *
1660          * It also means, that if the counter dropped to 1, then there is
1661          * no asynchronous users left, so it's safe to steal the next work.
1662          */
1663         if (refcount_read(&req->refs) == 1) {
1664                 struct io_kiocb *nxt = NULL;
1665
1666                 io_req_find_next(req, &nxt);
1667                 if (nxt)
1668                         io_wq_assign_next(workptr, nxt);
1669         }
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Must only be used if we don't need to care about links, usually from
1674  * within the completion handling itself.
1675  */
1676 static void __io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1677 {
1678         /* drop both submit and complete references */
1679         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1680                 __io_free_req(req);
1681 }
1682
1683 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
1684 {
1685         /* drop both submit and complete references */
1686         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
1687                 io_free_req(req);
1688 }
1689
1690 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx, bool noflush)
1691 {
1692         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1693
1694         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1695                 /*
1696                  * noflush == true is from the waitqueue handler, just ensure
1697                  * we wake up the task, and the next invocation will flush the
1698                  * entries. We cannot safely to it from here.
1699                  */
1700                 if (noflush && !list_empty(&ctx->cq_overflow_list))
1701                         return -1U;
1702
1703                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
1704         }
1705
1706         /* See comment at the top of this file */
1707         smp_rmb();
1708         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(rings->cq.head);
1709 }
1710
1711 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
1712 {
1713         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1714
1715         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
1716         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
1717 }
1718
1719 static inline bool io_req_multi_free(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
1720 {
1721         if ((req->flags & REQ_F_LINK_HEAD) || io_is_fallback_req(req))
1722                 return false;
1723
1724         if (req->file || req->io)
1725                 rb->need_iter++;
1726
1727         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
1728         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
1729                 io_free_req_many(req->ctx, rb);
1730         return true;
1731 }
1732
1733 static int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req)
1734 {
1735         struct io_buffer *kbuf;
1736         int cflags;
1737
1738         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
1739         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
1740         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
1741         req->rw.addr = 0;
1742         kfree(kbuf);
1743         return cflags;
1744 }
1745
1746 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
1747 {
1748         struct io_kiocb *req;
1749
1750         do {
1751                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, list);
1752                 list_del(&req->list);
1753
1754                 /* shouldn't happen unless io_uring is dying, cancel reqs */
1755                 if (unlikely(!current->mm)) {
1756                         io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, -EAGAIN);
1757                         io_put_req(req);
1758                         continue;
1759                 }
1760
1761                 refcount_inc(&req->refs);
1762                 io_queue_async_work(req);
1763         } while (!list_empty(again));
1764 }
1765
1766 /*
1767  * Find and free completed poll iocbs
1768  */
1769 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1770                                struct list_head *done)
1771 {
1772         struct req_batch rb;
1773         struct io_kiocb *req;
1774         LIST_HEAD(again);
1775
1776         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
1777         smp_rmb();
1778
1779         rb.to_free = rb.need_iter = 0;
1780         while (!list_empty(done)) {
1781                 int cflags = 0;
1782
1783                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, list);
1784                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
1785                         req->iopoll_completed = 0;
1786                         list_move_tail(&req->list, &again);
1787                         continue;
1788                 }
1789                 list_del(&req->list);
1790
1791                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1792                         cflags = io_put_kbuf(req);
1793
1794                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
1795                 (*nr_events)++;
1796
1797                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs) &&
1798                     !io_req_multi_free(&rb, req))
1799                         io_free_req(req);
1800         }
1801
1802         io_commit_cqring(ctx);
1803         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
1804                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1805         io_free_req_many(ctx, &rb);
1806
1807         if (!list_empty(&again))
1808                 io_iopoll_queue(&again);
1809 }
1810
1811 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1812                         long min)
1813 {
1814         struct io_kiocb *req, *tmp;
1815         LIST_HEAD(done);
1816         bool spin;
1817         int ret;
1818
1819         /*
1820          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
1821          * off our complete list, and we're under the requested amount.
1822          */
1823         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
1824
1825         ret = 0;
1826         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->poll_list, list) {
1827                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
1828
1829                 /*
1830                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
1831                  * If we find a request that requires polling, break out
1832                  * and complete those lists first, if we have entries there.
1833                  */
1834                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
1835                         list_move_tail(&req->list, &done);
1836                         continue;
1837                 }
1838                 if (!list_empty(&done))
1839                         break;
1840
1841                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
1842                 if (ret < 0)
1843                         break;
1844
1845                 if (ret && spin)
1846                         spin = false;
1847                 ret = 0;
1848         }
1849
1850         if (!list_empty(&done))
1851                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
1852
1853         return ret;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
1858  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
1859  * as a non-spinning completion check.
1860  */
1861 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
1862                                 long min)
1863 {
1864         while (!list_empty(&ctx->poll_list) && !need_resched()) {
1865                 int ret;
1866
1867                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
1868                 if (ret < 0)
1869                         return ret;
1870                 if (!min || *nr_events >= min)
1871                         return 0;
1872         }
1873
1874         return 1;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
1879  * find and complete them.
1880  */
1881 static void io_iopoll_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1882 {
1883         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1884                 return;
1885
1886         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1887         while (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
1888                 unsigned int nr_events = 0;
1889
1890                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 1);
1891
1892                 /*
1893                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
1894                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
1895                  */
1896                 cond_resched();
1897         }
1898         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1899 }
1900
1901 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned *nr_events,
1902                            long min)
1903 {
1904         int iters = 0, ret = 0;
1905
1906         /*
1907          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
1908          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
1909          * that got punted to a workqueue.
1910          */
1911         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1912         do {
1913                 int tmin = 0;
1914
1915                 /*
1916                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
1917                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
1918                  * already triggered a CQE (eg in error).
1919                  */
1920                 if (io_cqring_events(ctx, false))
1921                         break;
1922
1923                 /*
1924                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
1925                  * application entering polling for a command before it gets
1926                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
1927                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
1928                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
1929                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
1930                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
1931                  * very same mutex.
1932                  */
1933                 if (!(++iters & 7)) {
1934                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1935                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1936                 }
1937
1938                 if (*nr_events < min)
1939                         tmin = min - *nr_events;
1940
1941                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, nr_events, tmin);
1942                 if (ret <= 0)
1943                         break;
1944                 ret = 0;
1945         } while (min && !*nr_events && !need_resched());
1946
1947         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1948         return ret;
1949 }
1950
1951 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
1952 {
1953         /*
1954          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
1955          * thread.
1956          */
1957         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1958                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
1959
1960                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
1961         }
1962         file_end_write(req->file);
1963 }
1964
1965 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1966 {
1967         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1968                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1969 }
1970
1971 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res)
1972 {
1973         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1974         int cflags = 0;
1975
1976         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1977                 kiocb_end_write(req);
1978
1979         if (res != req->result)
1980                 req_set_fail_links(req);
1981         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
1982                 cflags = io_put_kbuf(req);
1983         __io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1984 }
1985
1986 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1987 {
1988         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1989
1990         io_complete_rw_common(kiocb, res);
1991         io_put_req(req);
1992 }
1993
1994 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
1995 {
1996         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
1997
1998         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
1999                 kiocb_end_write(req);
2000
2001         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2002                 req_set_fail_links(req);
2003
2004         WRITE_ONCE(req->result, res);
2005         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2006         smp_wmb();
2007         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2012  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2013  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2014  * accessing the kiocb cookie.
2015  */
2016 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2017 {
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         /*
2021          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2022          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2023          * different devices.
2024          */
2025         if (list_empty(&ctx->poll_list)) {
2026                 ctx->poll_multi_file = false;
2027         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2028                 struct io_kiocb *list_req;
2029
2030                 list_req = list_first_entry(&ctx->poll_list, struct io_kiocb,
2031                                                 list);
2032                 if (list_req->file != req->file)
2033                         ctx->poll_multi_file = true;
2034         }
2035
2036         /*
2037          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2038          * it to the front so we find it first.
2039          */
2040         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2041                 list_add(&req->list, &ctx->poll_list);
2042         else
2043                 list_add_tail(&req->list, &ctx->poll_list);
2044
2045         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2046             wq_has_sleeper(&ctx->sqo_wait))
2047                 wake_up(&ctx->sqo_wait);
2048 }
2049
2050 static void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2051 {
2052         int diff = state->has_refs - state->used_refs;
2053
2054         if (diff)
2055                 fput_many(state->file, diff);
2056         state->file = NULL;
2057 }
2058
2059 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2060 {
2061         if (state->file)
2062                 __io_state_file_put(state);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2067  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2068  * has more than one submission.
2069  */
2070 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2071 {
2072         if (!state)
2073                 return fget(fd);
2074
2075         if (state->file) {
2076                 if (state->fd == fd) {
2077                         state->used_refs++;
2078                         state->ios_left--;
2079                         return state->file;
2080                 }
2081                 __io_state_file_put(state);
2082         }
2083         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2084         if (!state->file)
2085                 return NULL;
2086
2087         state->fd = fd;
2088         state->has_refs = state->ios_left;
2089         state->used_refs = 1;
2090         state->ios_left--;
2091         return state->file;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2096  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2097  * inline.
2098  */
2099 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2100 {
2101         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2102
2103         if (S_ISBLK(mode) || S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2104                 return true;
2105         if (S_ISREG(mode) && file->f_op != &io_uring_fops)
2106                 return true;
2107
2108         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2109         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2110                 return true;
2111
2112         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2113                 return false;
2114
2115         if (rw == READ)
2116                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2117
2118         return file->f_op->write_iter != NULL;
2119 }
2120
2121 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2122                       bool force_nonblock)
2123 {
2124         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2125         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2126         unsigned ioprio;
2127         int ret;
2128
2129         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2130                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2131
2132         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2133         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2134                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2135                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2136         }
2137         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2138         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2139         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2140         if (unlikely(ret))
2141                 return ret;
2142
2143         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2144         if (ioprio) {
2145                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2146                 if (ret)
2147                         return ret;
2148
2149                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2150         } else
2151                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2152
2153         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2154         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2155                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2156
2157         if (force_nonblock)
2158                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
2159
2160         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2161                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2162                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2163                         return -EOPNOTSUPP;
2164
2165                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2166                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2167                 req->result = 0;
2168                 req->iopoll_completed = 0;
2169         } else {
2170                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2171                         return -EINVAL;
2172                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2173         }
2174
2175         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2176         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2177         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2178         return 0;
2179 }
2180
2181 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2182 {
2183         switch (ret) {
2184         case -EIOCBQUEUED:
2185                 break;
2186         case -ERESTARTSYS:
2187         case -ERESTARTNOINTR:
2188         case -ERESTARTNOHAND:
2189         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2190                 /*
2191                  * We can't just restart the syscall, since previously
2192                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2193                  * IO with EINTR.
2194                  */
2195                 ret = -EINTR;
2196                 /* fall through */
2197         default:
2198                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2199         }
2200 }
2201
2202 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2203 {
2204         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2205
2206         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2207                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2208         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2209                 io_complete_rw(kiocb, ret, 0);
2210         else
2211                 io_rw_done(kiocb, ret);
2212 }
2213
2214 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
2215                                struct iov_iter *iter)
2216 {
2217         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2218         size_t len = req->rw.len;
2219         struct io_mapped_ubuf *imu;
2220         u16 index, buf_index;
2221         size_t offset;
2222         u64 buf_addr;
2223
2224         /* attempt to use fixed buffers without having provided iovecs */
2225         if (unlikely(!ctx->user_bufs))
2226                 return -EFAULT;
2227
2228         buf_index = req->buf_index;
2229         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2230                 return -EFAULT;
2231
2232         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2233         imu = &ctx->user_bufs[index];
2234         buf_addr = req->rw.addr;
2235
2236         /* overflow */
2237         if (buf_addr + len < buf_addr)
2238                 return -EFAULT;
2239         /* not inside the mapped region */
2240         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2241                 return -EFAULT;
2242
2243         /*
2244          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2245          * and advance us to the beginning.
2246          */
2247         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2248         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2249
2250         if (offset) {
2251                 /*
2252                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2253                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2254                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2255                  * we know that:
2256                  *
2257                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2258                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2259                  *    first and last bvec
2260                  *
2261                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2262                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2263                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2264                  * since we can just skip the first segment, which may not
2265                  * be PAGE_SIZE aligned.
2266                  */
2267                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2268
2269                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2270                         iov_iter_advance(iter, offset);
2271                 } else {
2272                         unsigned long seg_skip;
2273
2274                         /* skip first vec */
2275                         offset -= bvec->bv_len;
2276                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2277
2278                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2279                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2280                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2281                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2282                 }
2283         }
2284
2285         return len;
2286 }
2287
2288 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2289 {
2290         if (needs_lock)
2291                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2292 }
2293
2294 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2295 {
2296         /*
2297          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2298          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2299          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2300          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2301          */
2302         if (needs_lock)
2303                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2304 }
2305
2306 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2307                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2308                                           bool needs_lock)
2309 {
2310         struct io_buffer *head;
2311
2312         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2313                 return kbuf;
2314
2315         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2316
2317         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2318
2319         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2320         if (head) {
2321                 if (!list_empty(&head->list)) {
2322                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2323                                                         list);
2324                         list_del(&kbuf->list);
2325                 } else {
2326                         kbuf = head;
2327                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2328                 }
2329                 if (*len > kbuf->len)
2330                         *len = kbuf->len;
2331         } else {
2332                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2333         }
2334
2335         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2336
2337         return kbuf;
2338 }
2339
2340 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2341                                         bool needs_lock)
2342 {
2343         struct io_buffer *kbuf;
2344         u16 bgid;
2345
2346         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2347         bgid = req->buf_index;
2348         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2349         if (IS_ERR(kbuf))
2350                 return kbuf;
2351         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2352         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2353         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2354 }
2355
2356 #ifdef CONFIG_COMPAT
2357 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2358                                 bool needs_lock)
2359 {
2360         struct compat_iovec __user *uiov;
2361         compat_ssize_t clen;
2362         void __user *buf;
2363         ssize_t len;
2364
2365         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2366         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2367                 return -EFAULT;
2368         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2369                 return -EFAULT;
2370         if (clen < 0)
2371                 return -EINVAL;
2372
2373         len = clen;
2374         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2375         if (IS_ERR(buf))
2376                 return PTR_ERR(buf);
2377         iov[0].iov_base = buf;
2378         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2379         return 0;
2380 }
2381 #endif
2382
2383 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2384                                       bool needs_lock)
2385 {
2386         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2387         void __user *buf;
2388         ssize_t len;
2389
2390         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2391                 return -EFAULT;
2392
2393         len = iov[0].iov_len;
2394         if (len < 0)
2395                 return -EINVAL;
2396         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2397         if (IS_ERR(buf))
2398                 return PTR_ERR(buf);
2399         iov[0].iov_base = buf;
2400         iov[0].iov_len = len;
2401         return 0;
2402 }
2403
2404 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2405                                     bool needs_lock)
2406 {
2407         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2408                 struct io_buffer *kbuf;
2409
2410                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2411                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2412                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2413                 return 0;
2414         }
2415         if (!req->rw.len)
2416                 return 0;
2417         else if (req->rw.len > 1)
2418                 return -EINVAL;
2419
2420 #ifdef CONFIG_COMPAT
2421         if (req->ctx->compat)
2422                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2423 #endif
2424
2425         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2426 }
2427
2428 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
2429                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
2430                                bool needs_lock)
2431 {
2432         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2433         size_t sqe_len = req->rw.len;
2434         ssize_t ret;
2435         u8 opcode;
2436
2437         opcode = req->opcode;
2438         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2439                 *iovec = NULL;
2440                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2441         }
2442
2443         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2444         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2445                 return -EINVAL;
2446
2447         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2448                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2449                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2450                         if (IS_ERR(buf)) {
2451                                 *iovec = NULL;
2452                                 return PTR_ERR(buf);
2453                         }
2454                         req->rw.len = sqe_len;
2455                 }
2456
2457                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2458                 *iovec = NULL;
2459                 return ret < 0 ? ret : sqe_len;
2460         }
2461
2462         if (req->io) {
2463                 struct io_async_rw *iorw = &req->io->rw;
2464
2465                 *iovec = iorw->iov;
2466                 iov_iter_init(iter, rw, *iovec, iorw->nr_segs, iorw->size);
2467                 if (iorw->iov == iorw->fast_iov)
2468                         *iovec = NULL;
2469                 return iorw->size;
2470         }
2471
2472         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2473                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2474                 if (!ret) {
2475                         ret = (*iovec)->iov_len;
2476                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
2477                 }
2478                 *iovec = NULL;
2479                 return ret;
2480         }
2481
2482 #ifdef CONFIG_COMPAT
2483         if (req->ctx->compat)
2484                 return compat_import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV,
2485                                                 iovec, iter);
2486 #endif
2487
2488         return import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
2493  * by looping over ->read() or ->write() manually.
2494  */
2495 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct file *file, struct kiocb *kiocb,
2496                            struct iov_iter *iter)
2497 {
2498         ssize_t ret = 0;
2499
2500         /*
2501          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
2502          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
2503          * the kiocb to be handled from an async context.
2504          */
2505         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2506                 return -EOPNOTSUPP;
2507         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2508                 return -EAGAIN;
2509
2510         while (iov_iter_count(iter)) {
2511                 struct iovec iovec;
2512                 ssize_t nr;
2513
2514                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
2515                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
2516                 } else {
2517                         /* fixed buffers import bvec */
2518                         iovec.iov_base = kmap(iter->bvec->bv_page)
2519                                                 + iter->iov_offset;
2520                         iovec.iov_len = min(iter->count,
2521                                         iter->bvec->bv_len - iter->iov_offset);
2522                 }
2523
2524                 if (rw == READ) {
2525                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
2526                                               iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2527                 } else {
2528                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
2529                                                iovec.iov_len, &kiocb->ki_pos);
2530                 }
2531
2532                 if (iov_iter_is_bvec(iter))
2533                         kunmap(iter->bvec->bv_page);
2534
2535                 if (nr < 0) {
2536                         if (!ret)
2537                                 ret = nr;
2538                         break;
2539                 }
2540                 ret += nr;
2541                 if (nr != iovec.iov_len)
2542                         break;
2543                 iov_iter_advance(iter, nr);
2544         }
2545
2546         return ret;
2547 }
2548
2549 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2550                           struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2551                           struct iov_iter *iter)
2552 {
2553         req->io->rw.nr_segs = iter->nr_segs;
2554         req->io->rw.size = io_size;
2555         req->io->rw.iov = iovec;
2556         if (!req->io->rw.iov) {
2557                 req->io->rw.iov = req->io->rw.fast_iov;
2558                 if (req->io->rw.iov != fast_iov)
2559                         memcpy(req->io->rw.iov, fast_iov,
2560                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
2561         } else {
2562                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2563         }
2564 }
2565
2566 static inline int __io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2567 {
2568         req->io = kmalloc(sizeof(*req->io), GFP_KERNEL);
2569         return req->io == NULL;
2570 }
2571
2572 static int io_alloc_async_ctx(struct io_kiocb *req)
2573 {
2574         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2575                 return 0;
2576
2577         return  __io_alloc_async_ctx(req);
2578 }
2579
2580 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, ssize_t io_size,
2581                              struct iovec *iovec, struct iovec *fast_iov,
2582                              struct iov_iter *iter)
2583 {
2584         if (!io_op_defs[req->opcode].async_ctx)
2585                 return 0;
2586         if (!req->io) {
2587                 if (__io_alloc_async_ctx(req))
2588                         return -ENOMEM;
2589
2590                 io_req_map_rw(req, io_size, iovec, fast_iov, iter);
2591         }
2592         return 0;
2593 }
2594
2595 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2596                         bool force_nonblock)
2597 {
2598         struct io_async_ctx *io;
2599         struct iov_iter iter;
2600         ssize_t ret;
2601
2602         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2603         if (ret)
2604                 return ret;
2605
2606         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
2607                 return -EBADF;
2608
2609         /* either don't need iovec imported or already have it */
2610         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2611                 return 0;
2612
2613         io = req->io;
2614         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2615         req->io = NULL;
2616         ret = io_import_iovec(READ, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2617         req->io = io;
2618         if (ret < 0)
2619                 return ret;
2620
2621         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2622         return 0;
2623 }
2624
2625 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2626 {
2627         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2628         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2629         struct iov_iter iter;
2630         size_t iov_count;
2631         ssize_t io_size, ret;
2632
2633         ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2634         if (ret < 0)
2635                 return ret;
2636
2637         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2638         if (!force_nonblock)
2639                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2640
2641         req->result = 0;
2642         io_size = ret;
2643         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2644                 req->result = io_size;
2645
2646         /*
2647          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2648          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2649          */
2650         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ))
2651                 goto copy_iov;
2652
2653         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2654         ret = rw_verify_area(READ, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2655         if (!ret) {
2656                 ssize_t ret2;
2657
2658                 if (req->file->f_op->read_iter)
2659                         ret2 = call_read_iter(req->file, kiocb, &iter);
2660                 else
2661                         ret2 = loop_rw_iter(READ, req->file, kiocb, &iter);
2662
2663                 /* Catch -EAGAIN return for forced non-blocking submission */
2664                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2665                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2666                 } else {
2667 copy_iov:
2668                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2669                                                 inline_vecs, &iter);
2670                         if (ret)
2671                                 goto out_free;
2672                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2673                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2674                             !file_can_poll(req->file))
2675                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2676                         return -EAGAIN;
2677                 }
2678         }
2679 out_free:
2680         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2681                 kfree(iovec);
2682         return ret;
2683 }
2684
2685 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
2686                          bool force_nonblock)
2687 {
2688         struct io_async_ctx *io;
2689         struct iov_iter iter;
2690         ssize_t ret;
2691
2692         ret = io_prep_rw(req, sqe, force_nonblock);
2693         if (ret)
2694                 return ret;
2695
2696         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
2697                 return -EBADF;
2698
2699         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2700
2701         /* either don't need iovec imported or already have it */
2702         if (!req->io || req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2703                 return 0;
2704
2705         io = req->io;
2706         io->rw.iov = io->rw.fast_iov;
2707         req->io = NULL;
2708         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &io->rw.iov, &iter, !force_nonblock);
2709         req->io = io;
2710         if (ret < 0)
2711                 return ret;
2712
2713         io_req_map_rw(req, ret, io->rw.iov, io->rw.fast_iov, &iter);
2714         return 0;
2715 }
2716
2717 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2718 {
2719         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2720         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2721         struct iov_iter iter;
2722         size_t iov_count;
2723         ssize_t ret, io_size;
2724
2725         ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, &iter, !force_nonblock);
2726         if (ret < 0)
2727                 return ret;
2728
2729         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
2730         if (!force_nonblock)
2731                 req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
2732
2733         req->result = 0;
2734         io_size = ret;
2735         if (req->flags & REQ_F_LINK_HEAD)
2736                 req->result = io_size;
2737
2738         /*
2739          * If the file doesn't support async, mark it as REQ_F_MUST_PUNT so
2740          * we know to async punt it even if it was opened O_NONBLOCK
2741          */
2742         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
2743                 goto copy_iov;
2744
2745         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
2746         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
2747             (req->flags & REQ_F_ISREG))
2748                 goto copy_iov;
2749
2750         iov_count = iov_iter_count(&iter);
2751         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, &kiocb->ki_pos, iov_count);
2752         if (!ret) {
2753                 ssize_t ret2;
2754
2755                 /*
2756                  * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
2757                  * which will be released by another thread in
2758                  * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
2759                  * released so that it doesn't complain about the held lock when
2760                  * we return to userspace.
2761                  */
2762                 if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2763                         __sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb,
2764                                                 SB_FREEZE_WRITE, true);
2765                         __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
2766                                                 SB_FREEZE_WRITE);
2767                 }
2768                 kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
2769
2770                 if (!force_nonblock)
2771                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2772
2773                 if (req->file->f_op->write_iter)
2774                         ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, &iter);
2775                 else
2776                         ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req->file, kiocb, &iter);
2777
2778                 if (!force_nonblock)
2779                         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2780
2781                 /*
2782                  * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
2783                  * retry them without IOCB_NOWAIT.
2784                  */
2785                 if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
2786                         ret2 = -EAGAIN;
2787                 if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
2788                         kiocb_done(kiocb, ret2);
2789                 } else {
2790 copy_iov:
2791                         ret = io_setup_async_rw(req, io_size, iovec,
2792                                                 inline_vecs, &iter);
2793                         if (ret)
2794                                 goto out_free;
2795                         /* any defer here is final, must blocking retry */
2796                         if (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) &&
2797                             !file_can_poll(req->file))
2798                                 req->flags |= REQ_F_MUST_PUNT;
2799                         return -EAGAIN;
2800                 }
2801         }
2802 out_free:
2803         if (!(req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP))
2804                 kfree(iovec);
2805         return ret;
2806 }
2807
2808 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
2809                             const struct io_uring_sqe *sqe)
2810 {
2811         struct io_splice* sp = &req->splice;
2812         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
2813         int ret;
2814
2815         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
2816                 return 0;
2817         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2818                 return -EINVAL;
2819
2820         sp->file_in = NULL;
2821         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
2822         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
2823
2824         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
2825                 return -EINVAL;
2826
2827         ret = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in), &sp->file_in,
2828                           (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2829         if (ret)
2830                 return ret;
2831         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
2832
2833         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
2834                 /*
2835                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
2836                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
2837                  */
2838                 io_req_init_async(req);
2839                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
2840         }
2841
2842         return 0;
2843 }
2844
2845 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
2846                        const struct io_uring_sqe *sqe)
2847 {
2848         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
2849                 return -EINVAL;
2850         return __io_splice_prep(req, sqe);
2851 }
2852
2853 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2854 {
2855         struct io_splice *sp = &req->splice;
2856         struct file *in = sp->file_in;
2857         struct file *out = sp->file_out;
2858         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2859         long ret = 0;
2860
2861         if (force_nonblock)
2862                 return -EAGAIN;
2863         if (sp->len)
2864                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
2865
2866         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2868
2869         io_cqring_add_event(req, ret);
2870         if (ret != sp->len)
2871                 req_set_fail_links(req);
2872         io_put_req(req);
2873         return 0;
2874 }
2875
2876 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2877 {
2878         struct io_splice* sp = &req->splice;
2879
2880         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
2881         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
2882         return __io_splice_prep(req, sqe);
2883 }
2884
2885 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2886 {
2887         struct io_splice *sp = &req->splice;
2888         struct file *in = sp->file_in;
2889         struct file *out = sp->file_out;
2890         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
2891         loff_t *poff_in, *poff_out;
2892         long ret = 0;
2893
2894         if (force_nonblock)
2895                 return -EAGAIN;
2896
2897         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
2898         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
2899
2900         if (sp->len)
2901                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
2902
2903         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
2904         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
2905
2906         io_cqring_add_event(req, ret);
2907         if (ret != sp->len)
2908                 req_set_fail_links(req);
2909         io_put_req(req);
2910         return 0;
2911 }
2912
2913 /*
2914  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
2915  */
2916 static int io_nop(struct io_kiocb *req)
2917 {
2918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2919
2920         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2921                 return -EINVAL;
2922
2923         io_cqring_add_event(req, 0);
2924         io_put_req(req);
2925         return 0;
2926 }
2927
2928 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2929 {
2930         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2931
2932         if (!req->file)
2933                 return -EBADF;
2934
2935         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2936                 return -EINVAL;
2937         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
2938                 return -EINVAL;
2939
2940         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
2941         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
2942                 return -EINVAL;
2943
2944         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2945         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
2946         return 0;
2947 }
2948
2949 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2950 {
2951         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
2952         int ret;
2953
2954         /* fsync always requires a blocking context */
2955         if (force_nonblock)
2956                 return -EAGAIN;
2957
2958         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
2959                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
2960                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
2961         if (ret < 0)
2962                 req_set_fail_links(req);
2963         io_cqring_add_event(req, ret);
2964         io_put_req(req);
2965         return 0;
2966 }
2967
2968 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
2969                              const struct io_uring_sqe *sqe)
2970 {
2971         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
2972                 return -EINVAL;
2973         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2974                 return -EINVAL;
2975
2976         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
2977         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
2978         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
2979         req->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2980         return 0;
2981 }
2982
2983 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
2984 {
2985         int ret;
2986
2987         /* fallocate always requiring blocking context */
2988         if (force_nonblock)
2989                 return -EAGAIN;
2990
2991         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = req->fsize;
2992         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
2993                                 req->sync.len);
2994         current->signal->rlim[RLIMIT_FSIZE].rlim_cur = RLIM_INFINITY;
2995         if (ret < 0)
2996                 req_set_fail_links(req);
2997         io_cqring_add_event(req, ret);
2998         io_put_req(req);
2999         return 0;
3000 }
3001
3002 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3003 {
3004         const char __user *fname;
3005         int ret;
3006
3007         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3008                 return -EINVAL;
3009         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3010                 return -EINVAL;
3011         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3012                 return -EBADF;
3013
3014         /* open.how should be already initialised */
3015         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3016                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3017
3018         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3019         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3020         req->open.filename = getname(fname);
3021         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3022                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3023                 req->open.filename = NULL;
3024                 return ret;
3025         }
3026         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3027         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3028         return 0;
3029 }
3030
3031 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3032 {
3033         u64 flags, mode;
3034
3035         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3036                 return 0;
3037         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3038         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3039         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3040         return __io_openat_prep(req, sqe);
3041 }
3042
3043 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3044 {
3045         struct open_how __user *how;
3046         size_t len;
3047         int ret;
3048
3049         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3050                 return 0;
3051         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3052         len = READ_ONCE(sqe->len);
3053         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3054                 return -EINVAL;
3055
3056         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3057                                         len);
3058         if (ret)
3059                 return ret;
3060
3061         return __io_openat_prep(req, sqe);
3062 }
3063
3064 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3065 {
3066         struct open_flags op;
3067         struct file *file;
3068         int ret;
3069
3070         if (force_nonblock)
3071                 return -EAGAIN;
3072
3073         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3074         if (ret)
3075                 goto err;
3076
3077         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3078         if (ret < 0)
3079                 goto err;
3080
3081         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3082         if (IS_ERR(file)) {
3083                 put_unused_fd(ret);
3084                 ret = PTR_ERR(file);
3085         } else {
3086                 fsnotify_open(file);
3087                 fd_install(ret, file);
3088         }
3089 err:
3090         putname(req->open.filename);
3091         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3092         if (ret < 0)
3093                 req_set_fail_links(req);
3094         io_cqring_add_event(req, ret);
3095         io_put_req(req);
3096         return 0;
3097 }
3098
3099 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3100 {
3101         return io_openat2(req, force_nonblock);
3102 }
3103
3104 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3105                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3106 {
3107         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3108         u64 tmp;
3109
3110         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3111                 return -EINVAL;
3112
3113         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3114         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3115                 return -EINVAL;
3116
3117         memset(p, 0, sizeof(*p));
3118         p->nbufs = tmp;
3119         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3120         return 0;
3121 }
3122
3123 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3124                                int bgid, unsigned nbufs)
3125 {
3126         unsigned i = 0;
3127
3128         /* shouldn't happen */
3129         if (!nbufs)
3130                 return 0;
3131
3132         /* the head kbuf is the list itself */
3133         while (!list_empty(&buf->list)) {
3134                 struct io_buffer *nxt;
3135
3136                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3137                 list_del(&nxt->list);
3138                 kfree(nxt);
3139                 if (++i == nbufs)
3140                         return i;
3141         }
3142         i++;
3143         kfree(buf);
3144         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3145
3146         return i;
3147 }
3148
3149 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3150 {
3151         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3152         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3153         struct io_buffer *head;
3154         int ret = 0;
3155
3156         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3157
3158         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3159
3160         ret = -ENOENT;
3161         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3162         if (head)
3163                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3164
3165         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3166         if (ret < 0)
3167                 req_set_fail_links(req);
3168         io_cqring_add_event(req, ret);
3169         io_put_req(req);
3170         return 0;
3171 }
3172
3173 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3174                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3177         u64 tmp;
3178
3179         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3180                 return -EINVAL;
3181
3182         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3183         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3184                 return -E2BIG;
3185         p->nbufs = tmp;
3186         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3187         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3188
3189         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3190                 return -EFAULT;
3191
3192         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3193         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3194         if (tmp > USHRT_MAX)
3195                 return -E2BIG;
3196         p->bid = tmp;
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3201 {
3202         struct io_buffer *buf;
3203         u64 addr = pbuf->addr;
3204         int i, bid = pbuf->bid;
3205
3206         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3207                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3208                 if (!buf)
3209                         break;
3210
3211                 buf->addr = addr;
3212                 buf->len = pbuf->len;
3213                 buf->bid = bid;
3214                 addr += pbuf->len;
3215                 bid++;
3216                 if (!*head) {
3217                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3218                         *head = buf;
3219                 } else {
3220                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3221                 }
3222         }
3223
3224         return i ? i : -ENOMEM;
3225 }
3226
3227 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3228 {
3229         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3230         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3231         struct io_buffer *head, *list;
3232         int ret = 0;
3233
3234         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3235
3236         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3237
3238         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3239
3240         ret = io_add_buffers(p, &head);
3241         if (ret < 0)
3242                 goto out;
3243
3244         if (!list) {
3245                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
3246                                         GFP_KERNEL);
3247                 if (ret < 0) {
3248                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
3249                         goto out;
3250                 }
3251         }
3252 out:
3253         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3254         if (ret < 0)
3255                 req_set_fail_links(req);
3256         io_cqring_add_event(req, ret);
3257         io_put_req(req);
3258         return 0;
3259 }
3260
3261 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
3262                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3263 {
3264 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3265         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3266                 return -EINVAL;
3267         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3268                 return -EINVAL;
3269
3270         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3271         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
3272         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
3273
3274         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
3275                 struct epoll_event __user *ev;
3276
3277                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3278                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
3279                         return -EFAULT;
3280         }
3281
3282         return 0;
3283 #else
3284         return -EOPNOTSUPP;
3285 #endif
3286 }
3287
3288 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3289 {
3290 #if defined(CONFIG_EPOLL)
3291         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
3292         int ret;
3293
3294         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
3295         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3296                 return -EAGAIN;
3297
3298         if (ret < 0)
3299                 req_set_fail_links(req);
3300         io_cqring_add_event(req, ret);
3301         io_put_req(req);
3302         return 0;
3303 #else
3304         return -EOPNOTSUPP;
3305 #endif
3306 }
3307
3308 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3309 {
3310 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3311         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
3312                 return -EINVAL;
3313         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3314                 return -EINVAL;
3315
3316         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3317         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3318         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3319         return 0;
3320 #else
3321         return -EOPNOTSUPP;
3322 #endif
3323 }
3324
3325 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3326 {
3327 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
3328         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
3329         int ret;
3330
3331         if (force_nonblock)
3332                 return -EAGAIN;
3333
3334         ret = do_madvise(ma->addr, ma->len, ma->advice);
3335         if (ret < 0)
3336                 req_set_fail_links(req);
3337         io_cqring_add_event(req, ret);
3338         io_put_req(req);
3339         return 0;
3340 #else
3341         return -EOPNOTSUPP;
3342 #endif
3343 }
3344
3345 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3346 {
3347         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
3348                 return -EINVAL;
3349         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3350                 return -EINVAL;
3351
3352         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
3353         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
3354         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
3355         return 0;
3356 }
3357
3358 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3359 {
3360         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
3361         int ret;
3362
3363         if (force_nonblock) {
3364                 switch (fa->advice) {
3365                 case POSIX_FADV_NORMAL:
3366                 case POSIX_FADV_RANDOM:
3367                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
3368                         break;
3369                 default:
3370                         return -EAGAIN;
3371                 }
3372         }
3373
3374         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
3375         if (ret < 0)
3376                 req_set_fail_links(req);
3377         io_cqring_add_event(req, ret);
3378         io_put_req(req);
3379         return 0;
3380 }
3381
3382 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3383 {
3384         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3385                 return -EINVAL;
3386         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3387                 return -EINVAL;
3388         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3389                 return -EBADF;
3390
3391         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3392         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
3393         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3394         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3395         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
3396
3397         return 0;
3398 }
3399
3400 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3401 {
3402         struct io_statx *ctx = &req->statx;
3403         int ret;
3404
3405         if (force_nonblock) {
3406                 /* only need file table for an actual valid fd */
3407                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
3408                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
3409                 return -EAGAIN;
3410         }
3411
3412         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
3413                        ctx->buffer);
3414
3415         if (ret < 0)
3416                 req_set_fail_links(req);
3417         io_cqring_add_event(req, ret);
3418         io_put_req(req);
3419         return 0;
3420 }
3421
3422 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3423 {
3424         /*
3425          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
3426          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
3427          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3428          */
3429         io_req_init_async(req);
3430         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
3431
3432         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3433                 return -EINVAL;
3434         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
3435             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
3436                 return -EINVAL;
3437         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
3438                 return -EBADF;
3439
3440         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
3441         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops) ||
3442             req->close.fd == req->ctx->ring_fd)
3443                 return -EBADF;
3444
3445         req->close.put_file = NULL;
3446         return 0;
3447 }
3448
3449 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3450 {
3451         struct io_close *close = &req->close;
3452         int ret;
3453
3454         /* might be already done during nonblock submission */
3455         if (!close->put_file) {
3456                 ret = __close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
3457                 if (ret < 0)
3458                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
3459         }
3460
3461         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
3462         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
3463                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
3464                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE | REQ_F_MUST_PUNT;
3465                 return -EAGAIN;
3466         }
3467
3468         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
3469         ret = filp_close(close->put_file, req->work.files);
3470         if (ret < 0)
3471                 req_set_fail_links(req);
3472         io_cqring_add_event(req, ret);
3473         fput(close->put_file);
3474         close->put_file = NULL;
3475         io_put_req(req);
3476         return 0;
3477 }
3478
3479 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3480 {
3481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3482
3483         if (!req->file)
3484                 return -EBADF;
3485
3486         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3487                 return -EINVAL;
3488         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3489                 return -EINVAL;
3490
3491         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3492         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3493         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3498 {
3499         int ret;
3500
3501         /* sync_file_range always requires a blocking context */
3502         if (force_nonblock)
3503                 return -EAGAIN;
3504
3505         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
3506                                 req->sync.flags);
3507         if (ret < 0)
3508                 req_set_fail_links(req);
3509         io_cqring_add_event(req, ret);
3510         io_put_req(req);
3511         return 0;
3512 }
3513
3514 #if defined(CONFIG_NET)
3515 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
3516                               struct io_async_msghdr *kmsg)
3517 {
3518         if (req->io)
3519                 return -EAGAIN;
3520         if (io_alloc_async_ctx(req)) {
3521                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3522                         kfree(kmsg->iov);
3523                 return -ENOMEM;
3524         }
3525         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3526         memcpy(&req->io->msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
3527         return -EAGAIN;
3528 }
3529
3530 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3531 {
3532         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3533         struct io_async_ctx *io = req->io;
3534         int ret;
3535
3536         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3537                 return -EINVAL;
3538
3539         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3540         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3541         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3542
3543 #ifdef CONFIG_COMPAT
3544         if (req->ctx->compat)
3545                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3546 #endif
3547
3548         if (!io || req->opcode == IORING_OP_SEND)
3549                 return 0;
3550         /* iovec is already imported */
3551         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3552                 return 0;
3553
3554         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3555         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io->msg.msg, sr->msg, sr->msg_flags,
3556                                         &io->msg.iov);
3557         if (!ret)
3558                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3559         return ret;
3560 }
3561
3562 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3563 {
3564         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3565         struct socket *sock;
3566         int ret;
3567
3568         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3569         if (sock) {
3570                 struct io_async_ctx io;
3571                 unsigned flags;
3572
3573                 if (req->io) {
3574                         kmsg = &req->io->msg;
3575                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3576                         /* if iov is set, it's allocated already */
3577                         if (!kmsg->iov)
3578                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3579                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3580                 } else {
3581                         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3582
3583                         kmsg = &io.msg;
3584                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3585
3586                         io.msg.iov = io.msg.fast_iov;
3587                         ret = sendmsg_copy_msghdr(&io.msg.msg, sr->msg,
3588                                         sr->msg_flags, &io.msg.iov);
3589                         if (ret)
3590                                 return ret;
3591                 }
3592
3593                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3594                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3595                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3596                 else if (force_nonblock)
3597                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3598
3599                 ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
3600                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3601                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3602                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3603                         ret = -EINTR;
3604         }
3605
3606         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3607                 kfree(kmsg->iov);
3608         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3609         io_cqring_add_event(req, ret);
3610         if (ret < 0)
3611                 req_set_fail_links(req);
3612         io_put_req(req);
3613         return 0;
3614 }
3615
3616 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3617 {
3618         struct socket *sock;
3619         int ret;
3620
3621         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3622         if (sock) {
3623                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3624                 struct msghdr msg;
3625                 struct iovec iov;
3626                 unsigned flags;
3627
3628                 ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov,
3629                                                 &msg.msg_iter);
3630                 if (ret)
3631                         return ret;
3632
3633                 msg.msg_name = NULL;
3634                 msg.msg_control = NULL;
3635                 msg.msg_controllen = 0;
3636                 msg.msg_namelen = 0;
3637
3638                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3639                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3640                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3641                 else if (force_nonblock)
3642                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3643
3644                 msg.msg_flags = flags;
3645                 ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
3646                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3647                         return -EAGAIN;
3648                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3649                         ret = -EINTR;
3650         }
3651
3652         io_cqring_add_event(req, ret);
3653         if (ret < 0)
3654                 req_set_fail_links(req);
3655         io_put_req(req);
3656         return 0;
3657 }
3658
3659 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3660 {
3661         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3662         struct iovec __user *uiov;
3663         size_t iov_len;
3664         int ret;
3665
3666         ret = __copy_msghdr_from_user(&io->msg.msg, sr->msg, &io->msg.uaddr,
3667                                         &uiov, &iov_len);
3668         if (ret)
3669                 return ret;
3670
3671         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3672                 if (iov_len > 1)
3673                         return -EINVAL;
3674                 if (copy_from_user(io->msg.iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3675                         return -EFAULT;
3676                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3677                 iov_iter_init(&io->msg.msg.msg_iter, READ, io->msg.iov, 1,
3678                                 sr->len);
3679                 io->msg.iov = NULL;
3680         } else {
3681                 ret = import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
3682                                         &io->msg.iov, &io->msg.msg.msg_iter);
3683                 if (ret > 0)
3684                         ret = 0;
3685         }
3686
3687         return ret;
3688 }
3689
3690 #ifdef CONFIG_COMPAT
3691 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
3692                                         struct io_async_ctx *io)
3693 {
3694         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
3695         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3696         struct compat_iovec __user *uiov;
3697         compat_uptr_t ptr;
3698         compat_size_t len;
3699         int ret;
3700
3701         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->msg;
3702         ret = __get_compat_msghdr(&io->msg.msg, msg_compat, &io->msg.uaddr,
3703                                         &ptr, &len);
3704         if (ret)
3705                 return ret;
3706
3707         uiov = compat_ptr(ptr);
3708         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3709                 compat_ssize_t clen;
3710
3711                 if (len > 1)
3712                         return -EINVAL;
3713                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3714                         return -EFAULT;
3715                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3716                         return -EFAULT;
3717                 if (clen < 0)
3718                         return -EINVAL;
3719                 sr->len = io->msg.iov[0].iov_len;
3720                 io->msg.iov = NULL;
3721         } else {
3722                 ret = compat_import_iovec(READ, uiov, len, UIO_FASTIOV,
3723                                                 &io->msg.iov,
3724                                                 &io->msg.msg.msg_iter);
3725                 if (ret < 0)
3726                         return ret;
3727         }
3728
3729         return 0;
3730 }
3731 #endif
3732
3733 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req, struct io_async_ctx *io)
3734 {
3735         io->msg.iov = io->msg.fast_iov;
3736
3737 #ifdef CONFIG_COMPAT
3738         if (req->ctx->compat)
3739                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3740 #endif
3741
3742         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3743 }
3744
3745 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
3746                                                int *cflags, bool needs_lock)
3747 {
3748         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3749         struct io_buffer *kbuf;
3750
3751         if (!(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3752                 return NULL;
3753
3754         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
3755         if (IS_ERR(kbuf))
3756                 return kbuf;
3757
3758         sr->kbuf = kbuf;
3759         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3760
3761         *cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
3762         *cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
3763         return kbuf;
3764 }
3765
3766 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
3767                            const struct io_uring_sqe *sqe)
3768 {
3769         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3770         struct io_async_ctx *io = req->io;
3771         int ret;
3772
3773         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3774                 return -EINVAL;
3775
3776         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
3777         sr->msg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3778         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
3779         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3780
3781 #ifdef CONFIG_COMPAT
3782         if (req->ctx->compat)
3783                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
3784 #endif
3785
3786         if (!io || req->opcode == IORING_OP_RECV)
3787                 return 0;
3788         /* iovec is already imported */
3789         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP)
3790                 return 0;
3791
3792         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, io);
3793         if (!ret)
3794                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3795         return ret;
3796 }
3797
3798 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3799 {
3800         struct io_async_msghdr *kmsg = NULL;
3801         struct socket *sock;
3802         int ret, cflags = 0;
3803
3804         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3805         if (sock) {
3806                 struct io_buffer *kbuf;
3807                 struct io_async_ctx io;
3808                 unsigned flags;
3809
3810                 if (req->io) {
3811                         kmsg = &req->io->msg;
3812                         kmsg->msg.msg_name = &req->io->msg.addr;
3813                         /* if iov is set, it's allocated already */
3814                         if (!kmsg->iov)
3815                                 kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
3816                         kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
3817                 } else {
3818                         kmsg = &io.msg;
3819                         kmsg->msg.msg_name = &io.msg.addr;
3820
3821                         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &io);
3822                         if (ret)
3823                                 return ret;
3824                 }
3825
3826                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3827                 if (IS_ERR(kbuf)) {
3828                         return PTR_ERR(kbuf);
3829                 } else if (kbuf) {
3830                         kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3831                         iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
3832                                         1, req->sr_msg.len);
3833                 }
3834
3835                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3836                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3837                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3838                 else if (force_nonblock)
3839                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3840
3841                 ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.msg,
3842                                                 kmsg->uaddr, flags);
3843                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3844                         return io_setup_async_msg(req, kmsg);
3845                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3846                         ret = -EINTR;
3847         }
3848
3849         if (kmsg && kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
3850                 kfree(kmsg->iov);
3851         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3852         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3853         if (ret < 0)
3854                 req_set_fail_links(req);
3855         io_put_req(req);
3856         return 0;
3857 }
3858
3859 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3860 {
3861         struct io_buffer *kbuf = NULL;
3862         struct socket *sock;
3863         int ret, cflags = 0;
3864
3865         sock = sock_from_file(req->file, &ret);
3866         if (sock) {
3867                 struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
3868                 void __user *buf = sr->buf;
3869                 struct msghdr msg;
3870                 struct iovec iov;
3871                 unsigned flags;
3872
3873                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, &cflags, !force_nonblock);
3874                 if (IS_ERR(kbuf))
3875                         return PTR_ERR(kbuf);
3876                 else if (kbuf)
3877                         buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3878
3879                 ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov,
3880                                                 &msg.msg_iter);
3881                 if (ret) {
3882                         kfree(kbuf);
3883                         return ret;
3884                 }
3885
3886                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3887                 msg.msg_name = NULL;
3888                 msg.msg_control = NULL;
3889                 msg.msg_controllen = 0;
3890                 msg.msg_namelen = 0;
3891                 msg.msg_iocb = NULL;
3892                 msg.msg_flags = 0;
3893
3894                 flags = req->sr_msg.msg_flags;
3895                 if (flags & MSG_DONTWAIT)
3896                         req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3897                 else if (force_nonblock)
3898                         flags |= MSG_DONTWAIT;
3899
3900                 ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
3901                 if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
3902                         return -EAGAIN;
3903                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3904                         ret = -EINTR;
3905         }
3906
3907         kfree(kbuf);
3908         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3909         __io_cqring_add_event(req, ret, cflags);
3910         if (ret < 0)
3911                 req_set_fail_links(req);
3912         io_put_req(req);
3913         return 0;
3914 }
3915
3916 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3917 {
3918         struct io_accept *accept = &req->accept;
3919
3920         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3921                 return -EINVAL;
3922         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
3923                 return -EINVAL;
3924
3925         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3926         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3927         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
3928         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3929         return 0;
3930 }
3931
3932 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3933 {
3934         struct io_accept *accept = &req->accept;
3935         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3936         int ret;
3937
3938         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3939                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
3940
3941         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
3942                                         accept->addr_len, accept->flags,
3943                                         accept->nofile);
3944         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
3945                 return -EAGAIN;
3946         if (ret < 0) {
3947                 if (ret == -ERESTARTSYS)
3948                         ret = -EINTR;
3949                 req_set_fail_links(req);
3950         }
3951         io_cqring_add_event(req, ret);
3952         io_put_req(req);
3953         return 0;
3954 }
3955
3956 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3957 {
3958         struct io_connect *conn = &req->connect;
3959         struct io_async_ctx *io = req->io;
3960
3961         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL|IORING_SETUP_SQPOLL)))
3962                 return -EINVAL;
3963         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3964                 return -EINVAL;
3965
3966         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3967         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
3968
3969         if (!io)
3970                 return 0;
3971
3972         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
3973                                         &io->connect.address);
3974 }
3975
3976 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3977 {
3978         struct io_async_ctx __io, *io;
3979         unsigned file_flags;
3980         int ret;
3981
3982         if (req->io) {
3983                 io = req->io;
3984         } else {
3985                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
3986                                                 req->connect.addr_len,
3987                                                 &__io.connect.address);
3988                 if (ret)
3989                         goto out;
3990                 io = &__io;
3991         }
3992
3993         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
3994
3995         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->connect.address,
3996                                         req->connect.addr_len, file_flags);
3997         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
3998                 if (req->io)
3999                         return -EAGAIN;
4000                 if (io_alloc_async_ctx(req)) {
4001                         ret = -ENOMEM;
4002                         goto out;
4003                 }
4004                 memcpy(&req->io->connect, &__io.connect, sizeof(__io.connect));
4005                 return -EAGAIN;
4006         }
4007         if (ret == -ERESTARTSYS)
4008                 ret = -EINTR;
4009 out:
4010         if (ret < 0)
4011                 req_set_fail_links(req);
4012         io_cqring_add_event(req, ret);
4013         io_put_req(req);
4014         return 0;
4015 }
4016 #else /* !CONFIG_NET */
4017 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4018 {
4019         return -EOPNOTSUPP;
4020 }
4021
4022 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4023 {
4024         return -EOPNOTSUPP;
4025 }
4026
4027 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4028 {
4029         return -EOPNOTSUPP;
4030 }
4031
4032 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4033                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4034 {
4035         return -EOPNOTSUPP;
4036 }
4037
4038 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4039 {
4040         return -EOPNOTSUPP;
4041 }
4042
4043 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4044 {
4045         return -EOPNOTSUPP;
4046 }
4047
4048 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4049 {
4050         return -EOPNOTSUPP;
4051 }
4052
4053 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4054 {
4055         return -EOPNOTSUPP;
4056 }
4057
4058 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4059 {
4060         return -EOPNOTSUPP;
4061 }
4062
4063 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4064 {
4065         return -EOPNOTSUPP;
4066 }
4067 #endif /* CONFIG_NET */
4068
4069 struct io_poll_table {
4070         struct poll_table_struct pt;
4071         struct io_kiocb *req;
4072         int error;
4073 };
4074
4075 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req, struct callback_head *cb)
4076 {
4077         struct task_struct *tsk = req->task;
4078         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4079         int ret, notify = TWA_RESUME;
4080
4081         /*
4082          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup.
4083          * If we're not using an eventfd, then TWA_RESUME is always fine,
4084          * as we won't have dependencies between request completions for
4085          * other kernel wait conditions.
4086          */
4087         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)
4088                 notify = 0;
4089         else if (ctx->cq_ev_fd)
4090                 notify = TWA_SIGNAL;
4091
4092         ret = task_work_add(tsk, cb, notify);
4093         if (!ret)
4094                 wake_up_process(tsk);
4095         return ret;
4096 }
4097
4098 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4099                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4100 {
4101         struct task_struct *tsk;
4102         int ret;
4103
4104         /* for instances that support it check for an event match first: */
4105         if (mask && !(mask & poll->events))
4106                 return 0;
4107
4108         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4109
4110         list_del_init(&poll->wait.entry);
4111
4112         tsk = req->task;
4113         req->result = mask;
4114         init_task_work(&req->task_work, func);
4115         /*
4116          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4117          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4118          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4119          * have the needed state needed for it anyway.
4120          */
4121         ret = io_req_task_work_add(req, &req->task_work);
4122         if (unlikely(ret)) {
4123                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4124                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
4125                 task_work_add(tsk, &req->task_work, 0);
4126                 wake_up_process(tsk);
4127         }
4128         return 1;
4129 }
4130
4131 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4132         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4133 {
4134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4135
4136         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4137                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4138
4139                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4140         }
4141
4142         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4143         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4144                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4145                 return true;
4146         }
4147
4148         return false;
4149 }
4150
4151 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4152 {
4153         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4154
4155         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4156
4157         if (poll && poll->head) {
4158                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4159
4160                 spin_lock(&head->lock);
4161                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4162                 if (poll->wait.private)
4163                         refcount_dec(&req->refs);
4164                 poll->head = NULL;
4165                 spin_unlock(&head->lock);
4166         }
4167 }
4168
4169 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4170 {
4171         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4172
4173         io_poll_remove_double(req);
4174         req->poll.done = true;
4175         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4176         io_commit_cqring(ctx);
4177 }
4178
4179 static void io_poll_task_handler(struct io_kiocb *req, struct io_kiocb **nxt)
4180 {
4181         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4182
4183         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4184                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4185                 return;
4186         }
4187
4188         hash_del(&req->hash_node);
4189         io_poll_complete(req, req->result, 0);
4190         req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4191         io_put_req_find_next(req, nxt);
4192         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4193
4194         io_cqring_ev_posted(ctx);
4195 }
4196
4197 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4198 {
4199         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4200         struct io_kiocb *nxt = NULL;
4201
4202         io_poll_task_handler(req, &nxt);
4203         if (nxt) {
4204                 struct io_ring_ctx *ctx = nxt->ctx;
4205
4206                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4207                 __io_queue_sqe(nxt, NULL);
4208                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4209         }
4210 }
4211
4212 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4213                                int sync, void *key)
4214 {
4215         struct io_kiocb *req = wait->private;
4216         struct io_poll_iocb *poll = (struct io_poll_iocb *) req->io;
4217         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4218
4219         /* for instances that support it check for an event match first: */
4220         if (mask && !(mask & poll->events))
4221                 return 0;
4222
4223         if (req->poll.head) {
4224                 bool done;
4225
4226                 spin_lock(&req->poll.head->lock);
4227                 done = list_empty(&req->poll.wait.entry);
4228                 if (!done)
4229                         list_del_init(&req->poll.wait.entry);
4230                 spin_unlock(&req->poll.head->lock);
4231                 if (!done)
4232                         __io_async_wake(req, poll, mask, io_poll_task_func);
4233         }
4234         refcount_dec(&req->refs);
4235         return 1;
4236 }
4237
4238 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4239                               wait_queue_func_t wake_func)
4240 {
4241         poll->head = NULL;
4242         poll->done = false;
4243         poll->canceled = false;
4244         poll->events = events;
4245         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4246         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4247 }
4248
4249 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4250                             struct wait_queue_head *head)
4251 {
4252         struct io_kiocb *req = pt->req;
4253
4254         /*
4255          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4256          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4257          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4258          */
4259         if (unlikely(poll->head)) {
4260                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4261                 if (req->io) {
4262                         pt->error = -EINVAL;
4263                         return;
4264                 }
4265                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4266                 if (!poll) {
4267                         pt->error = -ENOMEM;
4268                         return;
4269                 }
4270                 io_init_poll_iocb(poll, req->poll.events, io_poll_double_wake);
4271                 refcount_inc(&req->refs);
4272                 poll->wait.private = req;
4273                 req->io = (void *) poll;
4274         }
4275
4276         pt->error = 0;
4277         poll->head = head;
4278         add_wait_queue(head, &poll->wait);
4279 }
4280
4281 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4282                                struct poll_table_struct *p)
4283 {
4284         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4285
4286         __io_queue_proc(&pt->req->apoll->poll, pt, head);
4287 }
4288
4289 static void io_sq_thread_drop_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
4290 {
4291         struct mm_struct *mm = current->mm;
4292
4293         if (mm) {
4294                 kthread_unuse_mm(mm);
4295                 mmput(mm);
4296         }
4297 }
4298
4299 static int io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx,
4300                                    struct io_kiocb *req)
4301 {
4302         if (io_op_defs[req->opcode].needs_mm && !current->mm) {
4303                 if (unlikely(!mmget_not_zero(ctx->sqo_mm)))
4304                         return -EFAULT;
4305                 kthread_use_mm(ctx->sqo_mm);
4306         }
4307
4308         return 0;
4309 }
4310
4311 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
4312 {
4313         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4314         struct async_poll *apoll = req->apoll;
4315         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4316         bool canceled = false;
4317
4318         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
4319
4320         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
4321                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4322                 return;
4323         }
4324
4325         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
4326         if (hash_hashed(&req->hash_node)) {
4327                 hash_del(&req->hash_node);
4328         } else {
4329                 canceled = READ_ONCE(apoll->poll.canceled);
4330                 if (canceled) {
4331                         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4332                         io_commit_cqring(ctx);
4333                 }
4334         }
4335
4336         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4337
4338         /* restore ->work in case we need to retry again */
4339         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4340                 memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4341         kfree(apoll);
4342
4343         if (!canceled) {
4344                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
4345                 if (io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)) {
4346                         io_cqring_add_event(req, -EFAULT);
4347                         goto end_req;
4348                 }
4349                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4350                 __io_queue_sqe(req, NULL);
4351                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4352         } else {
4353                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4354 end_req:
4355                 req_set_fail_links(req);
4356                 io_double_put_req(req);
4357         }
4358 }
4359
4360 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4361                         void *key)
4362 {
4363         struct io_kiocb *req = wait->private;
4364         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
4365
4366         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
4367                                         key_to_poll(key));
4368
4369         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
4370 }
4371
4372 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
4373 {
4374         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4375         struct hlist_head *list;
4376
4377         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
4378         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
4379 }
4380
4381 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
4382                                       struct io_poll_iocb *poll,
4383                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
4384                                       wait_queue_func_t wake_func)
4385         __acquires(&ctx->completion_lock)
4386 {
4387         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4388         bool cancel = false;
4389
4390         poll->file = req->file;
4391         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
4392         poll->wait.private = req;
4393
4394         ipt->pt._key = mask;
4395         ipt->req = req;
4396         ipt->error = -EINVAL;
4397
4398         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
4399
4400         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4401         if (likely(poll->head)) {
4402                 spin_lock(&poll->head->lock);
4403                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
4404                         if (ipt->error)
4405                                 cancel = true;
4406                         ipt->error = 0;
4407                         mask = 0;
4408                 }
4409                 if (mask || ipt->error)
4410                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4411                 else if (cancel)
4412                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4413                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
4414                         io_poll_req_insert(req);
4415                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4416         }
4417
4418         return mask;
4419 }
4420
4421 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
4422 {
4423         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
4424         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4425         struct async_poll *apoll;
4426         struct io_poll_table ipt;
4427         __poll_t mask, ret;
4428         bool had_io;
4429
4430         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
4431                 return false;
4432         if (req->flags & (REQ_F_MUST_PUNT | REQ_F_POLLED))
4433                 return false;
4434         if (!def->pollin && !def->pollout)
4435                 return false;
4436
4437         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
4438         if (unlikely(!apoll))
4439                 return false;
4440
4441         req->flags |= REQ_F_POLLED;
4442         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4443                 memcpy(&apoll->work, &req->work, sizeof(req->work));
4444         had_io = req->io != NULL;
4445
4446         io_get_req_task(req);
4447         req->apoll = apoll;
4448         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4449
4450         mask = 0;
4451         if (def->pollin)
4452                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
4453         if (def->pollout)
4454                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
4455         mask |= POLLERR | POLLPRI;
4456
4457         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
4458
4459         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
4460                                         io_async_wake);
4461         if (ret) {
4462                 ipt.error = 0;
4463                 /* only remove double add if we did it here */
4464                 if (!had_io)
4465                         io_poll_remove_double(req);
4466                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4467                 if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4468                         memcpy(&req->work, &apoll->work, sizeof(req->work));
4469                 kfree(apoll);
4470                 return false;
4471         }
4472         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4473         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
4474                                         apoll->poll.events);
4475         return true;
4476 }
4477
4478 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
4479                                  struct io_poll_iocb *poll)
4480 {
4481         bool do_complete = false;
4482
4483         spin_lock(&poll->head->lock);
4484         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4485         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
4486                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4487                 do_complete = true;
4488         }
4489         spin_unlock(&poll->head->lock);
4490         hash_del(&req->hash_node);
4491         return do_complete;
4492 }
4493
4494 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
4495 {
4496         bool do_complete;
4497
4498         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
4499                 io_poll_remove_double(req);
4500                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
4501         } else {
4502                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
4503
4504                 /* non-poll requests have submit ref still */
4505                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
4506                 if (do_complete) {
4507                         io_put_req(req);
4508                         /*
4509                          * restore ->work because we will call
4510                          * io_req_work_drop_env below when dropping the
4511                          * final reference.
4512                          */
4513                         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
4514                                 memcpy(&req->work, &apoll->work,
4515                                        sizeof(req->work));
4516                         kfree(apoll);
4517                 }
4518         }
4519
4520         if (do_complete) {
4521                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4522                 io_commit_cqring(req->ctx);
4523                 req->flags |= REQ_F_COMP_LOCKED;
4524                 io_put_req(req);
4525         }
4526
4527         return do_complete;
4528 }
4529
4530 static void io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx)
4531 {
4532         struct hlist_node *tmp;
4533         struct io_kiocb *req;
4534         int posted = 0, i;
4535
4536         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4537         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
4538                 struct hlist_head *list;
4539
4540                 list = &ctx->cancel_hash[i];
4541                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node)
4542                         posted += io_poll_remove_one(req);
4543         }
4544         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4545
4546         if (posted)
4547                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4548 }
4549
4550 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
4551 {
4552         struct hlist_head *list;
4553         struct io_kiocb *req;
4554
4555         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
4556         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
4557                 if (sqe_addr != req->user_data)
4558                         continue;
4559                 if (io_poll_remove_one(req))
4560                         return 0;
4561                 return -EALREADY;
4562         }
4563
4564         return -ENOENT;
4565 }
4566
4567 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4568                                const struct io_uring_sqe *sqe)
4569 {
4570         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4571                 return -EINVAL;
4572         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
4573             sqe->poll_events)
4574                 return -EINVAL;
4575
4576         req->poll.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4577         return 0;
4578 }
4579
4580 /*
4581  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
4582  * and remove it if found.
4583  */
4584 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
4585 {
4586         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4587         u64 addr;
4588         int ret;
4589
4590         addr = req->poll.addr;
4591         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4592         ret = io_poll_cancel(ctx, addr);
4593         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4594
4595         io_cqring_add_event(req, ret);
4596         if (ret < 0)
4597                 req_set_fail_links(req);
4598         io_put_req(req);
4599         return 0;
4600 }
4601
4602 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
4603                         void *key)
4604 {
4605         struct io_kiocb *req = wait->private;
4606         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4607
4608         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
4609 }
4610
4611 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
4612                                struct poll_table_struct *p)
4613 {
4614         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
4615
4616         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head);
4617 }
4618
4619 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4620 {
4621         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4622         u16 events;
4623
4624         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4625                 return -EINVAL;
4626         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
4627                 return -EINVAL;
4628         if (!poll->file)
4629                 return -EBADF;
4630
4631         events = READ_ONCE(sqe->poll_events);
4632         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP;
4633
4634         io_get_req_task(req);
4635         return 0;
4636 }
4637
4638 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
4639 {
4640         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
4641         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4642         struct io_poll_table ipt;
4643         __poll_t mask;
4644
4645         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
4646         INIT_LIST_HEAD(&req->list);
4647         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
4648
4649         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
4650                                         io_poll_wake);
4651
4652         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
4653                 ipt.error = 0;
4654                 io_poll_complete(req, mask, 0);
4655         }
4656         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4657
4658         if (mask) {
4659                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4660                 io_put_req(req);
4661         }
4662         return ipt.error;
4663 }
4664
4665 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
4666 {
4667         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
4668                                                 struct io_timeout_data, timer);
4669         struct io_kiocb *req = data->req;
4670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4671         unsigned long flags;
4672
4673         atomic_inc(&ctx->cq_timeouts);
4674
4675         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4676         /*
4677          * We could be racing with timeout deletion. If the list is empty,
4678          * then timeout lookup already found it and will be handling it.
4679          */
4680         if (!list_empty(&req->list))
4681                 list_del_init(&req->list);
4682
4683         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
4684         io_commit_cqring(ctx);
4685         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4686
4687         io_cqring_ev_posted(ctx);
4688         req_set_fail_links(req);
4689         io_put_req(req);
4690         return HRTIMER_NORESTART;
4691 }
4692
4693 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
4694 {
4695         struct io_kiocb *req;
4696         int ret = -ENOENT;
4697
4698         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, list) {
4699                 if (user_data == req->user_data) {
4700                         list_del_init(&req->list);
4701                         ret = 0;
4702                         break;
4703                 }
4704         }
4705
4706         if (ret == -ENOENT)
4707                 return ret;
4708
4709         ret = hrtimer_try_to_cancel(&req->io->timeout.timer);
4710         if (ret == -1)
4711                 return -EALREADY;
4712
4713         req_set_fail_links(req);
4714         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
4715         io_put_req(req);
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
4720                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4721 {
4722         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4723                 return -EINVAL;
4724         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
4725                 return -EINVAL;
4726
4727         req->timeout.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4728         req->timeout.flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4729         if (req->timeout.flags)
4730                 return -EINVAL;
4731
4732         return 0;
4733 }
4734
4735 /*
4736  * Remove or update an existing timeout command
4737  */
4738 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
4739 {
4740         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4741         int ret;
4742
4743         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4744         ret = io_timeout_cancel(ctx, req->timeout.addr);
4745
4746         io_cqring_fill_event(req, ret);
4747         io_commit_cqring(ctx);
4748         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4749         io_cqring_ev_posted(ctx);
4750         if (ret < 0)
4751                 req_set_fail_links(req);
4752         io_put_req(req);
4753         return 0;
4754 }
4755
4756 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
4757                            bool is_timeout_link)
4758 {
4759         struct io_timeout_data *data;
4760         unsigned flags;
4761         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
4762
4763         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4764                 return -EINVAL;
4765         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
4766                 return -EINVAL;
4767         if (off && is_timeout_link)
4768                 return -EINVAL;
4769         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
4770         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
4771                 return -EINVAL;
4772
4773         req->timeout.off = off;
4774
4775         if (!req->io && io_alloc_async_ctx(req))
4776                 return -ENOMEM;
4777
4778         data = &req->io->timeout;
4779         data->req = req;
4780         req->flags |= REQ_F_TIMEOUT;
4781
4782         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
4783                 return -EFAULT;
4784
4785         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
4786                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
4787         else
4788                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
4789
4790         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
4791         return 0;
4792 }
4793
4794 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
4795 {
4796         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4797         struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
4798         struct list_head *entry;
4799         u32 tail, off = req->timeout.off;
4800
4801         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4802
4803         /*
4804          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
4805          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
4806          * a pure timeout request, sequence isn't used.
4807          */
4808         if (!off) {
4809                 req->flags |= REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ;
4810                 entry = ctx->timeout_list.prev;
4811                 goto add;
4812         }
4813
4814         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
4815         req->timeout.target_seq = tail + off;
4816
4817         /*
4818          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
4819          * the one we need first.
4820          */
4821         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
4822                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb, list);
4823
4824                 if (nxt->flags & REQ_F_TIMEOUT_NOSEQ)
4825                         continue;
4826                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
4827                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
4828                         break;
4829         }
4830 add:
4831         list_add(&req->list, entry);
4832         data->timer.function = io_timeout_fn;
4833         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
4834         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4835         return 0;
4836 }
4837
4838 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
4839 {
4840         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
4841
4842         return req->user_data == (unsigned long) data;
4843 }
4844
4845 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
4846 {
4847         enum io_wq_cancel cancel_ret;
4848         int ret = 0;
4849
4850         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
4851         switch (cancel_ret) {
4852         case IO_WQ_CANCEL_OK:
4853                 ret = 0;
4854                 break;
4855         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
4856                 ret = -EALREADY;
4857                 break;
4858         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
4859                 ret = -ENOENT;
4860                 break;
4861         }
4862
4863         return ret;
4864 }
4865
4866 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
4867                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
4868                                      int success_ret)
4869 {
4870         unsigned long flags;
4871         int ret;
4872
4873         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
4874         if (ret != -ENOENT) {
4875                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4876                 goto done;
4877         }
4878
4879         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
4880         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
4881         if (ret != -ENOENT)
4882                 goto done;
4883         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
4884 done:
4885         if (!ret)
4886                 ret = success_ret;
4887         io_cqring_fill_event(req, ret);
4888         io_commit_cqring(ctx);
4889         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
4890         io_cqring_ev_posted(ctx);
4891
4892         if (ret < 0)
4893                 req_set_fail_links(req);
4894         io_put_req(req);
4895 }
4896
4897 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
4898                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4899 {
4900         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4901                 return -EINVAL;
4902         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len ||
4903             sqe->cancel_flags)
4904                 return -EINVAL;
4905
4906         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4907         return 0;
4908 }
4909
4910 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
4911 {
4912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4913
4914         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
4915         return 0;
4916 }
4917
4918 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
4919                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
4920 {
4921         if (sqe->flags || sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4922                 return -EINVAL;
4923
4924         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4925         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
4926         if (!req->files_update.nr_args)
4927                 return -EINVAL;
4928         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
4929         return 0;
4930 }
4931
4932 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4933 {
4934         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4935         struct io_uring_files_update up;
4936         int ret;
4937
4938         if (force_nonblock)
4939                 return -EAGAIN;
4940
4941         up.offset = req->files_update.offset;
4942         up.fds = req->files_update.arg;
4943
4944         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
4945         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
4946         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
4947
4948         if (ret < 0)
4949                 req_set_fail_links(req);
4950         io_cqring_add_event(req, ret);
4951         io_put_req(req);
4952         return 0;
4953 }
4954
4955 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
4956                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4957 {
4958         ssize_t ret = 0;
4959
4960         if (!sqe)
4961                 return 0;
4962
4963         io_req_init_async(req);
4964
4965         if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
4966                 ret = io_grab_files(req);
4967                 if (unlikely(ret))
4968                         return ret;
4969         }
4970
4971         io_req_work_grab_env(req, &io_op_defs[req->opcode]);
4972
4973         switch (req->opcode) {
4974         case IORING_OP_NOP:
4975                 break;
4976         case IORING_OP_READV:
4977         case IORING_OP_READ_FIXED:
4978         case IORING_OP_READ:
4979                 ret = io_read_prep(req, sqe, true);
4980                 break;
4981         case IORING_OP_WRITEV:
4982         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
4983         case IORING_OP_WRITE:
4984                 ret = io_write_prep(req, sqe, true);
4985                 break;
4986         case IORING_OP_POLL_ADD:
4987                 ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
4988                 break;
4989         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
4990                 ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
4991                 break;
4992         case IORING_OP_FSYNC:
4993                 ret = io_prep_fsync(req, sqe);
4994                 break;
4995         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
4996                 ret = io_prep_sfr(req, sqe);
4997                 break;
4998         case IORING_OP_SENDMSG:
4999         case IORING_OP_SEND:
5000                 ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5001                 break;
5002         case IORING_OP_RECVMSG:
5003         case IORING_OP_RECV:
5004                 ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5005                 break;
5006         case IORING_OP_CONNECT:
5007                 ret = io_connect_prep(req, sqe);
5008                 break;
5009         case IORING_OP_TIMEOUT:
5010                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5011                 break;
5012         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5013                 ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5014                 break;
5015         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5016                 ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5017                 break;
5018         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5019                 ret = io_timeout_prep(req, sqe, true);
5020                 break;
5021         case IORING_OP_ACCEPT:
5022                 ret = io_accept_prep(req, sqe);
5023                 break;
5024         case IORING_OP_FALLOCATE:
5025                 ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5026                 break;
5027         case IORING_OP_OPENAT:
5028                 ret = io_openat_prep(req, sqe);
5029                 break;
5030         case IORING_OP_CLOSE:
5031                 ret = io_close_prep(req, sqe);
5032                 break;
5033         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5034                 ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5035                 break;
5036         case IORING_OP_STATX:
5037                 ret = io_statx_prep(req, sqe);
5038                 break;
5039         case IORING_OP_FADVISE:
5040                 ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5041                 break;
5042         case IORING_OP_MADVISE:
5043                 ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5044                 break;
5045         case IORING_OP_OPENAT2:
5046                 ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5047                 break;
5048         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5049                 ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5050                 break;
5051         case IORING_OP_SPLICE:
5052                 ret = io_splice_prep(req, sqe);
5053                 break;
5054         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5055                 ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5056                 break;
5057         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5058                 ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5059                 break;
5060         case IORING_OP_TEE:
5061                 ret = io_tee_prep(req, sqe);
5062                 break;
5063         default:
5064                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5065                                 req->opcode);
5066                 ret = -EINVAL;
5067                 break;
5068         }
5069
5070         return ret;
5071 }
5072
5073 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5074 {
5075         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5076         int ret;
5077
5078         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5079         if (!req_need_defer(req) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5080                 return 0;
5081
5082         if (!req->io) {
5083                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5084                         return -EAGAIN;
5085                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5086                 if (ret < 0)
5087                         return ret;
5088         }
5089
5090         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5091         if (!req_need_defer(req) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5092                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5093                 return 0;
5094         }
5095
5096         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5097         list_add_tail(&req->list, &ctx->defer_list);
5098         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5099         return -EIOCBQUEUED;
5100 }
5101
5102 static void io_cleanup_req(struct io_kiocb *req)
5103 {
5104         struct io_async_ctx *io = req->io;
5105
5106         switch (req->opcode) {
5107         case IORING_OP_READV:
5108         case IORING_OP_READ_FIXED:
5109         case IORING_OP_READ:
5110                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5111                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5112                 /* fallthrough */
5113         case IORING_OP_WRITEV:
5114         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5115         case IORING_OP_WRITE:
5116                 if (io->rw.iov != io->rw.fast_iov)
5117                         kfree(io->rw.iov);
5118                 break;
5119         case IORING_OP_RECVMSG:
5120                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5121                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5122                 /* fallthrough */
5123         case IORING_OP_SENDMSG:
5124                 if (io->msg.iov != io->msg.fast_iov)
5125                         kfree(io->msg.iov);
5126                 break;
5127         case IORING_OP_RECV:
5128                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
5129                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5130                 break;
5131         case IORING_OP_OPENAT:
5132         case IORING_OP_OPENAT2:
5133                 break;
5134         case IORING_OP_SPLICE:
5135         case IORING_OP_TEE:
5136                 io_put_file(req, req->splice.file_in,
5137                             (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5138                 break;
5139         }
5140
5141         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5142 }
5143
5144 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5145                         bool force_nonblock)
5146 {
5147         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5148         int ret;
5149
5150         switch (req->opcode) {
5151         case IORING_OP_NOP:
5152                 ret = io_nop(req);
5153                 break;
5154         case IORING_OP_READV:
5155         case IORING_OP_READ_FIXED:
5156         case IORING_OP_READ:
5157                 if (sqe) {
5158                         ret = io_read_prep(req, sqe, force_nonblock);
5159                         if (ret < 0)
5160                                 break;
5161                 }
5162                 ret = io_read(req, force_nonblock);
5163                 break;
5164         case IORING_OP_WRITEV:
5165         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5166         case IORING_OP_WRITE:
5167                 if (sqe) {
5168                         ret = io_write_prep(req, sqe, force_nonblock);
5169                         if (ret < 0)
5170                                 break;
5171                 }
5172                 ret = io_write(req, force_nonblock);
5173                 break;
5174         case IORING_OP_FSYNC:
5175                 if (sqe) {
5176                         ret = io_prep_fsync(req, sqe);
5177                         if (ret < 0)
5178                                 break;
5179                 }
5180                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
5181                 break;
5182         case IORING_OP_POLL_ADD:
5183                 if (sqe) {
5184                         ret = io_poll_add_prep(req, sqe);
5185                         if (ret)
5186                                 break;
5187                 }
5188                 ret = io_poll_add(req);
5189                 break;
5190         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5191                 if (sqe) {
5192                         ret = io_poll_remove_prep(req, sqe);
5193                         if (ret < 0)
5194                                 break;
5195                 }
5196                 ret = io_poll_remove(req);
5197                 break;
5198         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5199                 if (sqe) {
5200                         ret = io_prep_sfr(req, sqe);
5201                         if (ret < 0)
5202                                 break;
5203                 }
5204                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
5205                 break;
5206         case IORING_OP_SENDMSG:
5207         case IORING_OP_SEND:
5208                 if (sqe) {
5209                         ret = io_sendmsg_prep(req, sqe);
5210                         if (ret < 0)
5211                                 break;
5212                 }
5213                 if (req->opcode == IORING_OP_SENDMSG)
5214                         ret = io_sendmsg(req, force_nonblock);
5215                 else
5216                         ret = io_send(req, force_nonblock);
5217                 break;
5218         case IORING_OP_RECVMSG:
5219         case IORING_OP_RECV:
5220                 if (sqe) {
5221                         ret = io_recvmsg_prep(req, sqe);
5222                         if (ret)
5223                                 break;
5224                 }
5225                 if (req->opcode == IORING_OP_RECVMSG)
5226                         ret = io_recvmsg(req, force_nonblock);
5227                 else
5228                         ret = io_recv(req, force_nonblock);
5229                 break;
5230         case IORING_OP_TIMEOUT:
5231                 if (sqe) {
5232                         ret = io_timeout_prep(req, sqe, false);
5233                         if (ret)
5234                                 break;
5235                 }
5236                 ret = io_timeout(req);
5237                 break;
5238         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5239                 if (sqe) {
5240                         ret = io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5241                         if (ret)
5242                                 break;
5243                 }
5244                 ret = io_timeout_remove(req);
5245                 break;
5246         case IORING_OP_ACCEPT:
5247                 if (sqe) {
5248                         ret = io_accept_prep(req, sqe);
5249                         if (ret)
5250                                 break;
5251                 }
5252                 ret = io_accept(req, force_nonblock);
5253                 break;
5254         case IORING_OP_CONNECT:
5255                 if (sqe) {
5256                         ret = io_connect_prep(req, sqe);
5257                         if (ret)
5258                                 break;
5259                 }
5260                 ret = io_connect(req, force_nonblock);
5261                 break;
5262         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5263                 if (sqe) {
5264                         ret = io_async_cancel_prep(req, sqe);
5265                         if (ret)
5266                                 break;
5267                 }
5268                 ret = io_async_cancel(req);
5269                 break;
5270         case IORING_OP_FALLOCATE:
5271                 if (sqe) {
5272                         ret = io_fallocate_prep(req, sqe);
5273                         if (ret)
5274                                 break;
5275                 }
5276                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
5277                 break;
5278         case IORING_OP_OPENAT:
5279                 if (sqe) {
5280                         ret = io_openat_prep(req, sqe);
5281                         if (ret)
5282                                 break;
5283                 }
5284                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
5285                 break;
5286         case IORING_OP_CLOSE:
5287                 if (sqe) {
5288                         ret = io_close_prep(req, sqe);
5289                         if (ret)
5290                                 break;
5291                 }
5292                 ret = io_close(req, force_nonblock);
5293                 break;
5294         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5295                 if (sqe) {
5296                         ret = io_files_update_prep(req, sqe);
5297                         if (ret)
5298                                 break;
5299                 }
5300                 ret = io_files_update(req, force_nonblock);
5301                 break;
5302         case IORING_OP_STATX:
5303                 if (sqe) {
5304                         ret = io_statx_prep(req, sqe);
5305                         if (ret)
5306                                 break;
5307                 }
5308                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
5309                 break;
5310         case IORING_OP_FADVISE:
5311                 if (sqe) {
5312                         ret = io_fadvise_prep(req, sqe);
5313                         if (ret)
5314                                 break;
5315                 }
5316                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
5317                 break;
5318         case IORING_OP_MADVISE:
5319                 if (sqe) {
5320                         ret = io_madvise_prep(req, sqe);
5321                         if (ret)
5322                                 break;
5323                 }
5324                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
5325                 break;
5326         case IORING_OP_OPENAT2:
5327                 if (sqe) {
5328                         ret = io_openat2_prep(req, sqe);
5329                         if (ret)
5330                                 break;
5331                 }
5332                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
5333                 break;
5334         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5335                 if (sqe) {
5336                         ret = io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5337                         if (ret)
5338                                 break;
5339                 }
5340                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock);
5341                 break;
5342         case IORING_OP_SPLICE:
5343                 if (sqe) {
5344                         ret = io_splice_prep(req, sqe);
5345                         if (ret < 0)
5346                                 break;
5347                 }
5348                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
5349                 break;
5350         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5351                 if (sqe) {
5352                         ret = io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5353                         if (ret)
5354                                 break;
5355                 }
5356                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock);
5357                 break;
5358         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5359                 if (sqe) {
5360                         ret = io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5361                         if (ret)
5362                                 break;
5363                 }
5364                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock);
5365                 break;
5366         case IORING_OP_TEE:
5367                 if (sqe) {
5368                         ret = io_tee_prep(req, sqe);
5369                         if (ret < 0)
5370                                 break;
5371                 }
5372                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
5373                 break;
5374         default:
5375                 ret = -EINVAL;
5376                 break;
5377         }
5378
5379         if (ret)
5380                 return ret;
5381
5382         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
5383         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
5384                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
5385
5386                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
5387                 if (in_async)
5388                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5389
5390                 io_iopoll_req_issued(req);
5391
5392                 if (in_async)
5393                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5394         }
5395
5396         return 0;
5397 }
5398
5399 static void io_arm_async_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5400 {
5401         struct io_kiocb *link;
5402
5403         /* link head's timeout is queued in io_queue_async_work() */
5404         if (!(req->flags & REQ_F_QUEUE_TIMEOUT))
5405                 return;
5406
5407         link = list_first_entry(&req->link_list, struct io_kiocb, link_list);
5408         io_queue_linked_timeout(link);
5409 }
5410
5411 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work **workptr)
5412 {
5413         struct io_wq_work *work = *workptr;
5414         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5415         int ret = 0;
5416
5417         io_arm_async_linked_timeout(req);
5418
5419         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
5420         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
5421                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
5422                 ret = -ECANCELED;
5423         }
5424
5425         if (!ret) {
5426                 do {
5427                         ret = io_issue_sqe(req, NULL, false);
5428                         /*
5429                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
5430                          * forcing a sync submission from here, since we can't
5431                          * wait for request slots on the block side.
5432                          */
5433                         if (ret != -EAGAIN)
5434                                 break;
5435                         cond_resched();
5436                 } while (1);
5437         }
5438
5439         if (ret) {
5440                 req_set_fail_links(req);
5441                 io_cqring_add_event(req, ret);
5442                 io_put_req(req);
5443         }
5444
5445         io_steal_work(req, workptr);
5446 }
5447
5448 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
5449                                               int index)
5450 {
5451         struct fixed_file_table *table;
5452
5453         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
5454         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
5455 }
5456
5457 static int io_file_get(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5458                         int fd, struct file **out_file, bool fixed)
5459 {
5460         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5461         struct file *file;
5462
5463         if (fixed) {
5464                 if (unlikely(!ctx->file_data ||
5465                     (unsigned) fd >= ctx->nr_user_files))
5466                         return -EBADF;
5467                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
5468                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
5469                 if (file) {
5470                         req->fixed_file_refs = ctx->file_data->cur_refs;
5471                         percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
5472                 }
5473         } else {
5474                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
5475                 file = __io_file_get(state, fd);
5476         }
5477
5478         if (file || io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error) {
5479                 *out_file = file;
5480                 return 0;
5481         }
5482         return -EBADF;
5483 }
5484
5485 static int io_req_set_file(struct io_submit_state *state, struct io_kiocb *req,
5486                            int fd)
5487 {
5488         bool fixed;
5489
5490         fixed = (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE) != 0;
5491         if (unlikely(!fixed && io_async_submit(req->ctx)))
5492                 return -EBADF;
5493
5494         return io_file_get(state, req, fd, &req->file, fixed);
5495 }
5496
5497 static int io_grab_files(struct io_kiocb *req)
5498 {
5499         int ret = -EBADF;
5500         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5501
5502         if (req->work.files || (req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE))
5503                 return 0;
5504         if (!ctx->ring_file)
5505                 return -EBADF;
5506
5507         rcu_read_lock();
5508         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
5509         /*
5510          * We use the f_ops->flush() handler to ensure that we can flush
5511          * out work accessing these files if the fd is closed. Check if
5512          * the fd has changed since we started down this path, and disallow
5513          * this operation if it has.
5514          */
5515         if (fcheck(ctx->ring_fd) == ctx->ring_file) {
5516                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
5517                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
5518                 req->work.files = current->files;
5519                 ret = 0;
5520         }
5521         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
5522         rcu_read_unlock();
5523
5524         return ret;
5525 }
5526
5527 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5528 {
5529         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5530                                                 struct io_timeout_data, timer);
5531         struct io_kiocb *req = data->req;
5532         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5533         struct io_kiocb *prev = NULL;
5534         unsigned long flags;
5535
5536         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5537
5538         /*
5539          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
5540          * race with the completion of the linked work.
5541          */
5542         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5543                 prev = list_entry(req->link_list.prev, struct io_kiocb,
5544                                   link_list);
5545                 if (refcount_inc_not_zero(&prev->refs)) {
5546                         list_del_init(&req->link_list);
5547                         prev->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5548                 } else
5549                         prev = NULL;
5550         }
5551
5552         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5553
5554         if (prev) {
5555                 req_set_fail_links(prev);
5556                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
5557                 io_put_req(prev);
5558         } else {
5559                 io_cqring_add_event(req, -ETIME);
5560                 io_put_req(req);
5561         }
5562         return HRTIMER_NORESTART;
5563 }
5564
5565 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5566 {
5567         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5568
5569         /*
5570          * If the list is now empty, then our linked request finished before
5571          * we got a chance to setup the timer
5572          */
5573         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5574         if (!list_empty(&req->link_list)) {
5575                 struct io_timeout_data *data = &req->io->timeout;
5576
5577                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
5578                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
5579                                 data->mode);
5580         }
5581         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5582
5583         /* drop submission reference */
5584         io_put_req(req);
5585 }
5586
5587 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
5588 {
5589         struct io_kiocb *nxt;
5590
5591         if (!(req->flags & REQ_F_LINK_HEAD))
5592                 return NULL;
5593         /* for polled retry, if flag is set, we already went through here */
5594         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5595                 return NULL;
5596
5597         nxt = list_first_entry_or_null(&req->link_list, struct io_kiocb,
5598                                         link_list);
5599         if (!nxt || nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
5600                 return NULL;
5601
5602         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
5603         return nxt;
5604 }
5605
5606 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5607 {
5608         struct io_kiocb *linked_timeout;
5609         struct io_kiocb *nxt;
5610         const struct cred *old_creds = NULL;
5611         int ret;
5612
5613 again:
5614         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
5615
5616         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) && req->work.creds &&
5617             req->work.creds != current_cred()) {
5618                 if (old_creds)
5619                         revert_creds(old_creds);
5620                 if (old_creds == req->work.creds)
5621                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
5622                 else
5623                         old_creds = override_creds(req->work.creds);
5624         }
5625
5626         ret = io_issue_sqe(req, sqe, true);
5627
5628         /*
5629          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
5630          * doesn't support non-blocking read/write attempts
5631          */
5632         if (ret == -EAGAIN && (!(req->flags & REQ_F_NOWAIT) ||
5633             (req->flags & REQ_F_MUST_PUNT))) {
5634                 if (io_arm_poll_handler(req)) {
5635                         if (linked_timeout)
5636                                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5637                         goto exit;
5638                 }
5639 punt:
5640                 io_req_init_async(req);
5641
5642                 if (io_op_defs[req->opcode].file_table) {
5643                         ret = io_grab_files(req);
5644                         if (ret)
5645                                 goto err;
5646                 }
5647
5648                 /*
5649                  * Queued up for async execution, worker will release
5650                  * submit reference when the iocb is actually submitted.
5651                  */
5652                 io_queue_async_work(req);
5653                 goto exit;
5654         }
5655
5656 err:
5657         nxt = NULL;
5658         /* drop submission reference */
5659         io_put_req_find_next(req, &nxt);
5660
5661         if (linked_timeout) {
5662                 if (!ret)
5663                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
5664                 else
5665                         io_put_req(linked_timeout);
5666         }
5667
5668         /* and drop final reference, if we failed */
5669         if (ret) {
5670                 io_cqring_add_event(req, ret);
5671                 req_set_fail_links(req);
5672                 io_put_req(req);
5673         }
5674         if (nxt) {
5675                 req = nxt;
5676
5677                 if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
5678                         goto punt;
5679                 goto again;
5680         }
5681 exit:
5682         if (old_creds)
5683                 revert_creds(old_creds);
5684 }
5685
5686 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5687 {
5688         int ret;
5689
5690         ret = io_req_defer(req, sqe);
5691         if (ret) {
5692                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
5693 fail_req:
5694                         io_cqring_add_event(req, ret);
5695                         req_set_fail_links(req);
5696                         io_double_put_req(req);
5697                 }
5698         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
5699                 if (!req->io) {
5700                         ret = -EAGAIN;
5701                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5702                                 goto fail_req;
5703                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5704                         if (unlikely(ret < 0))
5705                                 goto fail_req;
5706                 }
5707
5708                 /*
5709                  * Never try inline submit of IOSQE_ASYNC is set, go straight
5710                  * to async execution.
5711                  */
5712                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
5713                 io_queue_async_work(req);
5714         } else {
5715                 __io_queue_sqe(req, sqe);
5716         }
5717 }
5718
5719 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req)
5720 {
5721         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
5722                 io_cqring_add_event(req, -ECANCELED);
5723                 io_double_put_req(req);
5724         } else
5725                 io_queue_sqe(req, NULL);
5726 }
5727
5728 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5729                          struct io_kiocb **link)
5730 {
5731         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5732         int ret;
5733
5734         /*
5735          * If we already have a head request, queue this one for async
5736          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
5737          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
5738          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
5739          * conditions are true (normal request), then just queue it.
5740          */
5741         if (*link) {
5742                 struct io_kiocb *head = *link;
5743
5744                 /*
5745                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
5746                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
5747                  * requests in the link. So, it drains the head and the
5748                  * next after the link request. The last one is done via
5749                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
5750                  */
5751                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
5752                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5753                         ctx->drain_next = 1;
5754                 }
5755                 if (io_alloc_async_ctx(req))
5756                         return -EAGAIN;
5757
5758                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5759                 if (ret) {
5760                         /* fail even hard links since we don't submit */
5761                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5762                         return ret;
5763                 }
5764                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
5765                 list_add_tail(&req->link_list, &head->link_list);
5766
5767                 /* last request of a link, enqueue the link */
5768                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
5769                         io_queue_link_head(head);
5770                         *link = NULL;
5771                 }
5772         } else {
5773                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
5774                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
5775                         ctx->drain_next = 0;
5776                 }
5777                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
5778                         req->flags |= REQ_F_LINK_HEAD;
5779                         INIT_LIST_HEAD(&req->link_list);
5780
5781                         if (io_alloc_async_ctx(req))
5782                                 return -EAGAIN;
5783
5784                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
5785                         if (ret)
5786                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
5787                         *link = req;
5788                 } else {
5789                         io_queue_sqe(req, sqe);
5790                 }
5791         }
5792
5793         return 0;
5794 }
5795
5796 /*
5797  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
5798  */
5799 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
5800 {
5801         blk_finish_plug(&state->plug);
5802         io_state_file_put(state);
5803         if (state->free_reqs)
5804                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
5805 }
5806
5807 /*
5808  * Start submission side cache.
5809  */
5810 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
5811                                   unsigned int max_ios)
5812 {
5813         blk_start_plug(&state->plug);
5814         state->free_reqs = 0;
5815         state->file = NULL;
5816         state->ios_left = max_ios;
5817 }
5818
5819 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
5820 {
5821         struct io_rings *rings = ctx->rings;
5822
5823         /*
5824          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
5825          * since once we write the new head, the application could
5826          * write new data to them.
5827          */
5828         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
5829 }
5830
5831 /*
5832  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
5833  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
5834  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
5835  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
5836  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
5837  * prevent a re-load down the line.
5838  */
5839 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5840 {
5841         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
5842         unsigned head;
5843
5844         /*
5845          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
5846          *
5847          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
5848          *    head updates.
5849          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
5850          *    though the application is the one updating it.
5851          */
5852         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
5853         if (likely(head < ctx->sq_entries))
5854                 return &ctx->sq_sqes[head];
5855
5856         /* drop invalid entries */
5857         ctx->cached_sq_dropped++;
5858         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
5859         return NULL;
5860 }
5861
5862 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
5863 {
5864         ctx->cached_sq_head++;
5865 }
5866
5867 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
5868                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
5869                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
5870
5871 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
5872                        const struct io_uring_sqe *sqe,
5873                        struct io_submit_state *state)
5874 {
5875         unsigned int sqe_flags;
5876         int id;
5877
5878         /*
5879          * All io need record the previous position, if LINK vs DARIN,
5880          * it can be used to mark the position of the first IO in the
5881          * link list.
5882          */
5883         req->sequence = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5884         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
5885         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
5886         req->io = NULL;
5887         req->file = NULL;
5888         req->ctx = ctx;
5889         req->flags = 0;
5890         /* one is dropped after submission, the other at completion */
5891         refcount_set(&req->refs, 2);
5892         req->task = current;
5893         req->result = 0;
5894
5895         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
5896                 return -EINVAL;
5897
5898         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm(ctx, req)))
5899                 return -EFAULT;
5900
5901         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
5902         /* enforce forwards compatibility on users */
5903         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
5904                 return -EINVAL;
5905
5906         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
5907             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
5908                 return -EOPNOTSUPP;
5909
5910         id = READ_ONCE(sqe->personality);
5911         if (id) {
5912                 io_req_init_async(req);
5913                 req->work.creds = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
5914                 if (unlikely(!req->work.creds))
5915                         return -EINVAL;
5916                 get_cred(req->work.creds);
5917         }
5918
5919         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
5920         req->flags |= sqe_flags;
5921
5922         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_file)
5923                 return 0;
5924
5925         return io_req_set_file(state, req, READ_ONCE(sqe->fd));
5926 }
5927
5928 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr,
5929                           struct file *ring_file, int ring_fd)
5930 {
5931         struct io_submit_state state, *statep = NULL;
5932         struct io_kiocb *link = NULL;
5933         int i, submitted = 0;
5934
5935         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
5936         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
5937                 if (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list) &&
5938                     !io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
5939                         return -EBUSY;
5940         }
5941
5942         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
5943         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
5944
5945         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
5946                 return -EAGAIN;
5947
5948         if (nr > IO_PLUG_THRESHOLD) {
5949                 io_submit_state_start(&state, nr);
5950                 statep = &state;
5951         }
5952
5953         ctx->ring_fd = ring_fd;
5954         ctx->ring_file = ring_file;
5955
5956         for (i = 0; i < nr; i++) {
5957                 const struct io_uring_sqe *sqe;
5958                 struct io_kiocb *req;
5959                 int err;
5960
5961                 sqe = io_get_sqe(ctx);
5962                 if (unlikely(!sqe)) {
5963                         io_consume_sqe(ctx);
5964                         break;
5965                 }
5966                 req = io_alloc_req(ctx, statep);
5967                 if (unlikely(!req)) {
5968                         if (!submitted)
5969                                 submitted = -EAGAIN;
5970                         break;
5971                 }
5972
5973                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, statep);
5974                 io_consume_sqe(ctx);
5975                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
5976                 submitted++;
5977
5978                 if (unlikely(err)) {
5979 fail_req:
5980                         io_cqring_add_event(req, err);
5981                         io_double_put_req(req);
5982                         break;
5983                 }
5984
5985                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
5986                                                 true, io_async_submit(ctx));
5987                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link);
5988                 if (err)
5989                         goto fail_req;
5990         }
5991
5992         if (unlikely(submitted != nr)) {
5993                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
5994
5995                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, nr - ref_used);
5996         }
5997         if (link)
5998                 io_queue_link_head(link);
5999         if (statep)
6000                 io_submit_state_end(&state);
6001
6002          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6003         io_commit_sqring(ctx);
6004
6005         return submitted;
6006 }
6007
6008 static int io_sq_thread(void *data)
6009 {
6010         struct io_ring_ctx *ctx = data;
6011         const struct cred *old_cred;
6012         DEFINE_WAIT(wait);
6013         unsigned long timeout;
6014         int ret = 0;
6015
6016         complete(&ctx->sq_thread_comp);
6017
6018         old_cred = override_creds(ctx->creds);
6019
6020         timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6021         while (!kthread_should_park()) {
6022                 unsigned int to_submit;
6023
6024                 if (!list_empty(&ctx->poll_list)) {
6025                         unsigned nr_events = 0;
6026
6027                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6028                         if (!list_empty(&ctx->poll_list))
6029                                 io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, 0);
6030                         else
6031                                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6032                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6033                 }
6034
6035                 to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6036
6037                 /*
6038                  * If submit got -EBUSY, flag us as needing the application
6039                  * to enter the kernel to reap and flush events.
6040                  */
6041                 if (!to_submit || ret == -EBUSY || need_resched()) {
6042                         /*
6043                          * Drop cur_mm before scheduling, we can't hold it for
6044                          * long periods (or over schedule()). Do this before
6045                          * adding ourselves to the waitqueue, as the unuse/drop
6046                          * may sleep.
6047                          */
6048                         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6049
6050                         /*
6051                          * We're polling. If we're within the defined idle
6052                          * period, then let us spin without work before going
6053                          * to sleep. The exception is if we got EBUSY doing
6054                          * more IO, we should wait for the application to
6055                          * reap events and wake us up.
6056                          */
6057                         if (!list_empty(&ctx->poll_list) || need_resched() ||
6058                             (!time_after(jiffies, timeout) && ret != -EBUSY &&
6059                             !percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))) {
6060                                 if (current->task_works)
6061                                         task_work_run();
6062                                 cond_resched();
6063                                 continue;
6064                         }
6065
6066                         prepare_to_wait(&ctx->sqo_wait, &wait,
6067                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6068
6069                         /*
6070                          * While doing polled IO, before going to sleep, we need
6071                          * to check if there are new reqs added to poll_list, it
6072                          * is because reqs may have been punted to io worker and
6073                          * will be added to poll_list later, hence check the
6074                          * poll_list again.
6075                          */
6076                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6077                             !list_empty_careful(&ctx->poll_list)) {
6078                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6079                                 continue;
6080                         }
6081
6082                         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6083                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6084                         /* make sure to read SQ tail after writing flags */
6085                         smp_mb();
6086
6087                         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6088                         if (!to_submit || ret == -EBUSY) {
6089                                 if (kthread_should_park()) {
6090                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6091                                         break;
6092                                 }
6093                                 if (current->task_works) {
6094                                         task_work_run();
6095                                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6096                                         continue;
6097                                 }
6098                                 if (signal_pending(current))
6099                                         flush_signals(current);
6100                                 schedule();
6101                                 finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6102
6103                                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6104                                 ret = 0;
6105                                 continue;
6106                         }
6107                         finish_wait(&ctx->sqo_wait, &wait);
6108
6109                         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6110                 }
6111
6112                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6113                 if (likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
6114                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit, NULL, -1);
6115                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6116                 timeout = jiffies + ctx->sq_thread_idle;
6117         }
6118
6119         if (current->task_works)
6120                 task_work_run();
6121
6122         io_sq_thread_drop_mm(ctx);
6123         revert_creds(old_cred);
6124
6125         kthread_parkme();
6126
6127         return 0;
6128 }
6129
6130 struct io_wait_queue {
6131         struct wait_queue_entry wq;
6132         struct io_ring_ctx *ctx;
6133         unsigned to_wait;
6134         unsigned nr_timeouts;
6135 };
6136
6137 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq, bool noflush)
6138 {
6139         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6140
6141         /*
6142          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6143          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6144          * regardless of event count.
6145          */
6146         return io_cqring_events(ctx, noflush) >= iowq->to_wait ||
6147                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6148 }
6149
6150 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6151                             int wake_flags, void *key)
6152 {
6153         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6154                                                         wq);
6155
6156         /* use noflush == true, as we can't safely rely on locking context */
6157         if (!io_should_wake(iowq, true))
6158                 return -1;
6159
6160         return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6161 }
6162
6163 /*
6164  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6165  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6166  */
6167 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6168                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz)
6169 {
6170         struct io_wait_queue iowq = {
6171                 .wq = {
6172                         .private        = current,
6173                         .func           = io_wake_function,
6174                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6175                 },
6176                 .ctx            = ctx,
6177                 .to_wait        = min_events,
6178         };
6179         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6180         int ret = 0;
6181
6182         do {
6183                 if (io_cqring_events(ctx, false) >= min_events)
6184                         return 0;
6185                 if (!current->task_works)
6186                         break;
6187                 task_work_run();
6188         } while (1);
6189
6190         if (sig) {
6191 #ifdef CONFIG_COMPAT
6192                 if (in_compat_syscall())
6193                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6194                                                       sigsz);
6195                 else
6196 #endif
6197                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6198
6199                 if (ret)
6200                         return ret;
6201         }
6202
6203         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6204         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6205         do {
6206                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6207                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6208                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
6209                 if (current->task_works)
6210                         task_work_run();
6211                 if (signal_pending(current)) {
6212                         if (current->jobctl & JOBCTL_TASK_WORK) {
6213                                 spin_lock_irq(&current->sighand->siglock);
6214                                 current->jobctl &= ~JOBCTL_TASK_WORK;
6215                                 recalc_sigpending();
6216                                 spin_unlock_irq(&current->sighand->siglock);
6217                                 continue;
6218                         }
6219                         ret = -EINTR;
6220                         break;
6221                 }
6222                 if (io_should_wake(&iowq, false))
6223                         break;
6224                 schedule();
6225         } while (1);
6226         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6227
6228         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6229
6230         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6231 }
6232
6233 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6234 {
6235 #if defined(CONFIG_UNIX)
6236         if (ctx->ring_sock) {
6237                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6238                 struct sk_buff *skb;
6239
6240                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6241                         kfree_skb(skb);
6242         }
6243 #else
6244         int i;
6245
6246         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6247                 struct file *file;
6248
6249                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6250                 if (file)
6251                         fput(file);
6252         }
6253 #endif
6254 }
6255
6256 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
6257 {
6258         struct fixed_file_data *data;
6259
6260         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
6261         complete(&data->done);
6262 }
6263
6264 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6265 {
6266         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6267         struct fixed_file_ref_node *ref_node = NULL;
6268         unsigned nr_tables, i;
6269
6270         if (!data)
6271                 return -ENXIO;
6272
6273         spin_lock(&data->lock);
6274         if (!list_empty(&data->ref_list))
6275                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
6276                                 struct fixed_file_ref_node, node);
6277         spin_unlock(&data->lock);
6278         if (ref_node)
6279                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6280
6281         percpu_ref_kill(&data->refs);
6282
6283         /* wait for all refs nodes to complete */
6284         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
6285         wait_for_completion(&data->done);
6286
6287         __io_sqe_files_unregister(ctx);
6288         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6289         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6290                 kfree(data->table[i].files);
6291         kfree(data->table);
6292         percpu_ref_exit(&data->refs);
6293         kfree(data);
6294         ctx->file_data = NULL;
6295         ctx->nr_user_files = 0;
6296         return 0;
6297 }
6298
6299 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
6300 {
6301         if (ctx->sqo_thread) {
6302                 wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
6303                 /*
6304                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
6305                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
6306                  * set to a single CPU.
6307                  */
6308                 kthread_park(ctx->sqo_thread);
6309                 kthread_stop(ctx->sqo_thread);
6310                 ctx->sqo_thread = NULL;
6311         }
6312 }
6313
6314 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
6315 {
6316         io_sq_thread_stop(ctx);
6317
6318         if (ctx->io_wq) {
6319                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
6320                 ctx->io_wq = NULL;
6321         }
6322 }
6323
6324 #if defined(CONFIG_UNIX)
6325 /*
6326  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
6327  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
6328  * loops in the file referencing.
6329  */
6330 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
6331 {
6332         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
6333         struct scm_fp_list *fpl;
6334         struct sk_buff *skb;
6335         int i, nr_files;
6336
6337         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
6338         if (!fpl)
6339                 return -ENOMEM;
6340
6341         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
6342         if (!skb) {
6343                 kfree(fpl);
6344                 return -ENOMEM;
6345         }
6346
6347         skb->sk = sk;
6348
6349         nr_files = 0;
6350         fpl->user = get_uid(ctx->user);
6351         for (i = 0; i < nr; i++) {
6352                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
6353
6354                 if (!file)
6355                         continue;
6356                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
6357                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
6358                 nr_files++;
6359         }
6360
6361         if (nr_files) {
6362                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
6363                 fpl->count = nr_files;
6364                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
6365                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
6366                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
6367                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
6368
6369                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
6370                         fput(fpl->fp[i]);
6371         } else {
6372                 kfree_skb(skb);
6373                 kfree(fpl);
6374         }
6375
6376         return 0;
6377 }
6378
6379 /*
6380  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
6381  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
6382  * garbage collection to take care of this problem for us.
6383  */
6384 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6385 {
6386         unsigned left, total;
6387         int ret = 0;
6388
6389         total = 0;
6390         left = ctx->nr_user_files;
6391         while (left) {
6392                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
6393
6394                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
6395                 if (ret)
6396                         break;
6397                 left -= this_files;
6398                 total += this_files;
6399         }
6400
6401         if (!ret)
6402                 return 0;
6403
6404         while (total < ctx->nr_user_files) {
6405                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
6406
6407                 if (file)
6408                         fput(file);
6409                 total++;
6410         }
6411
6412         return ret;
6413 }
6414 #else
6415 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
6416 {
6417         return 0;
6418 }
6419 #endif
6420
6421 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned nr_tables,
6422                                     unsigned nr_files)
6423 {
6424         int i;
6425
6426         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6427                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6428                 unsigned this_files;
6429
6430                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6431                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
6432                                         GFP_KERNEL);
6433                 if (!table->files)
6434                         break;
6435                 nr_files -= this_files;
6436         }
6437
6438         if (i == nr_tables)
6439                 return 0;
6440
6441         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
6442                 struct fixed_file_table *table = &ctx->file_data->table[i];
6443                 kfree(table->files);
6444         }
6445         return 1;
6446 }
6447
6448 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
6449 {
6450 #if defined(CONFIG_UNIX)
6451         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6452         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
6453         struct sk_buff *skb;
6454         int i;
6455
6456         __skb_queue_head_init(&list);
6457
6458         /*
6459          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
6460          * remove this entry and rearrange the file array.
6461          */
6462         skb = skb_dequeue(head);
6463         while (skb) {
6464                 struct scm_fp_list *fp;
6465
6466                 fp = UNIXCB(skb).fp;
6467                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
6468                         int left;
6469
6470                         if (fp->fp[i] != file)
6471                                 continue;
6472
6473                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
6474                         left = fp->count - 1 - i;
6475                         if (left) {
6476                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
6477                                                 left * sizeof(struct file *));
6478                         }
6479                         fp->count--;
6480                         if (!fp->count) {
6481                                 kfree_skb(skb);
6482                                 skb = NULL;
6483                         } else {
6484                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6485                         }
6486                         fput(file);
6487                         file = NULL;
6488                         break;
6489                 }
6490
6491                 if (!file)
6492                         break;
6493
6494                 __skb_queue_tail(&list, skb);
6495
6496                 skb = skb_dequeue(head);
6497         }
6498
6499         if (skb_peek(&list)) {
6500                 spin_lock_irq(&head->lock);
6501                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
6502                         __skb_queue_tail(head, skb);
6503                 spin_unlock_irq(&head->lock);
6504         }
6505 #else
6506         fput(file);
6507 #endif
6508 }
6509
6510 struct io_file_put {
6511         struct list_head list;
6512         struct file *file;
6513 };
6514
6515 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6516 {
6517         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
6518         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
6519         struct io_file_put *pfile, *tmp;
6520
6521         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
6522                 list_del(&pfile->list);
6523                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
6524                 kfree(pfile);
6525         }
6526
6527         spin_lock(&file_data->lock);
6528         list_del(&ref_node->node);
6529         spin_unlock(&file_data->lock);
6530
6531         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6532         kfree(ref_node);
6533         percpu_ref_put(&file_data->refs);
6534 }
6535
6536 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
6537 {
6538         struct io_ring_ctx *ctx;
6539         struct llist_node *node;
6540
6541         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
6542         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
6543
6544         while (node) {
6545                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6546                 struct llist_node *next = node->next;
6547
6548                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
6549                 __io_file_put_work(ref_node);
6550                 node = next;
6551         }
6552 }
6553
6554 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6555 {
6556         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6557         struct io_ring_ctx *ctx;
6558         bool first_add;
6559         int delay = HZ;
6560
6561         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
6562         ctx = ref_node->file_data->ctx;
6563
6564         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->file_data->refs))
6565                 delay = 0;
6566
6567         first_add = llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
6568         if (!delay)
6569                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
6570         else if (first_add)
6571                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
6572 }
6573
6574 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
6575                         struct io_ring_ctx *ctx)
6576 {
6577         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6578
6579         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
6580         if (!ref_node)
6581                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6582
6583         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
6584                             0, GFP_KERNEL)) {
6585                 kfree(ref_node);
6586                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6587         }
6588         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
6589         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
6590         ref_node->file_data = ctx->file_data;
6591         return ref_node;
6592 }
6593
6594 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
6595 {
6596         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
6597         kfree(ref_node);
6598 }
6599
6600 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6601                                  unsigned nr_args)
6602 {
6603         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
6604         unsigned nr_tables;
6605         struct file *file;
6606         int fd, ret = 0;
6607         unsigned i;
6608         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6609
6610         if (ctx->file_data)
6611                 return -EBUSY;
6612         if (!nr_args)
6613                 return -EINVAL;
6614         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
6615                 return -EMFILE;
6616
6617         ctx->file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
6618         if (!ctx->file_data)
6619                 return -ENOMEM;
6620         ctx->file_data->ctx = ctx;
6621         init_completion(&ctx->file_data->done);
6622         INIT_LIST_HEAD(&ctx->file_data->ref_list);
6623         spin_lock_init(&ctx->file_data->lock);
6624
6625         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
6626         ctx->file_data->table = kcalloc(nr_tables,
6627                                         sizeof(struct fixed_file_table),
6628                                         GFP_KERNEL);
6629         if (!ctx->file_data->table) {
6630                 kfree(ctx->file_data);
6631                 ctx->file_data = NULL;
6632                 return -ENOMEM;
6633         }
6634
6635         if (percpu_ref_init(&ctx->file_data->refs, io_file_ref_kill,
6636                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6637                 kfree(ctx->file_data->table);
6638                 kfree(ctx->file_data);
6639                 ctx->file_data = NULL;
6640                 return -ENOMEM;
6641         }
6642
6643         if (io_sqe_alloc_file_tables(ctx, nr_tables, nr_args)) {
6644                 percpu_ref_exit(&ctx->file_data->refs);
6645                 kfree(ctx->file_data->table);
6646                 kfree(ctx->file_data);
6647                 ctx->file_data = NULL;
6648                 return -ENOMEM;
6649         }
6650
6651         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
6652                 struct fixed_file_table *table;
6653                 unsigned index;
6654
6655                 ret = -EFAULT;
6656                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd)))
6657                         break;
6658                 /* allow sparse sets */
6659                 if (fd == -1) {
6660                         ret = 0;
6661                         continue;
6662                 }
6663
6664                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6665                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6666                 file = fget(fd);
6667
6668                 ret = -EBADF;
6669                 if (!file)
6670                         break;
6671
6672                 /*
6673                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
6674                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
6675                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
6676                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
6677                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
6678                  */
6679                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6680                         fput(file);
6681                         break;
6682                 }
6683                 ret = 0;
6684                 table->files[index] = file;
6685         }
6686
6687         if (ret) {
6688                 for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6689                         file = io_file_from_index(ctx, i);
6690                         if (file)
6691                                 fput(file);
6692                 }
6693                 for (i = 0; i < nr_tables; i++)
6694                         kfree(ctx->file_data->table[i].files);
6695
6696                 kfree(ctx->file_data->table);
6697                 kfree(ctx->file_data);
6698                 ctx->file_data = NULL;
6699                 ctx->nr_user_files = 0;
6700                 return ret;
6701         }
6702
6703         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
6704         if (ret) {
6705                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6706                 return ret;
6707         }
6708
6709         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6710         if (IS_ERR(ref_node)) {
6711                 io_sqe_files_unregister(ctx);
6712                 return PTR_ERR(ref_node);
6713         }
6714
6715         ctx->file_data->cur_refs = &ref_node->refs;
6716         spin_lock(&ctx->file_data->lock);
6717         list_add(&ref_node->node, &ctx->file_data->ref_list);
6718         spin_unlock(&ctx->file_data->lock);
6719         percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6720         return ret;
6721 }
6722
6723 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
6724                                 int index)
6725 {
6726 #if defined(CONFIG_UNIX)
6727         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6728         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
6729         struct sk_buff *skb;
6730
6731         /*
6732          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
6733          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
6734          * and filling it in.
6735          */
6736         spin_lock_irq(&head->lock);
6737         skb = skb_peek(head);
6738         if (skb) {
6739                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
6740
6741                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
6742                         __skb_unlink(skb, head);
6743                         spin_unlock_irq(&head->lock);
6744                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
6745                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
6746                         fpl->count++;
6747                         spin_lock_irq(&head->lock);
6748                         __skb_queue_head(head, skb);
6749                 } else {
6750                         skb = NULL;
6751                 }
6752         }
6753         spin_unlock_irq(&head->lock);
6754
6755         if (skb) {
6756                 fput(file);
6757                 return 0;
6758         }
6759
6760         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
6761 #else
6762         return 0;
6763 #endif
6764 }
6765
6766 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
6767                                  struct file *file)
6768 {
6769         struct io_file_put *pfile;
6770         struct percpu_ref *refs = data->cur_refs;
6771         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6772
6773         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
6774         if (!pfile)
6775                 return -ENOMEM;
6776
6777         ref_node = container_of(refs, struct fixed_file_ref_node, refs);
6778         pfile->file = file;
6779         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
6780
6781         return 0;
6782 }
6783
6784 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
6785                                  struct io_uring_files_update *up,
6786                                  unsigned nr_args)
6787 {
6788         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
6789         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
6790         struct file *file;
6791         __s32 __user *fds;
6792         int fd, i, err;
6793         __u32 done;
6794         bool needs_switch = false;
6795
6796         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
6797                 return -EOVERFLOW;
6798         if (done > ctx->nr_user_files)
6799                 return -EINVAL;
6800
6801         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
6802         if (IS_ERR(ref_node))
6803                 return PTR_ERR(ref_node);
6804
6805         done = 0;
6806         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
6807         while (nr_args) {
6808                 struct fixed_file_table *table;
6809                 unsigned index;
6810
6811                 err = 0;
6812                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
6813                         err = -EFAULT;
6814                         break;
6815                 }
6816                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
6817                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6818                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
6819                 if (table->files[index]) {
6820                         file = io_file_from_index(ctx, index);
6821                         err = io_queue_file_removal(data, file);
6822                         if (err)
6823                                 break;
6824                         table->files[index] = NULL;
6825                         needs_switch = true;
6826                 }
6827                 if (fd != -1) {
6828                         file = fget(fd);
6829                         if (!file) {
6830                                 err = -EBADF;
6831                                 break;
6832                         }
6833                         /*
6834                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
6835                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
6836                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
6837                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
6838                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
6839                          * support regular read/write anyway.
6840                          */
6841                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
6842                                 fput(file);
6843                                 err = -EBADF;
6844                                 break;
6845                         }
6846                         table->files[index] = file;
6847                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
6848                         if (err)
6849                                 break;
6850                 }
6851                 nr_args--;
6852                 done++;
6853                 up->offset++;
6854         }
6855
6856         if (needs_switch) {
6857                 percpu_ref_kill(data->cur_refs);
6858                 spin_lock(&data->lock);
6859                 list_add(&ref_node->node, &data->ref_list);
6860                 data->cur_refs = &ref_node->refs;
6861                 spin_unlock(&data->lock);
6862                 percpu_ref_get(&ctx->file_data->refs);
6863         } else
6864                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
6865
6866         return done ? done : err;
6867 }
6868
6869 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
6870                                unsigned nr_args)
6871 {
6872         struct io_uring_files_update up;
6873
6874         if (!ctx->file_data)
6875                 return -ENXIO;
6876         if (!nr_args)
6877                 return -EINVAL;
6878         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
6879                 return -EFAULT;
6880         if (up.resv)
6881                 return -EINVAL;
6882
6883         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
6884 }
6885
6886 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
6887 {
6888         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6889
6890         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
6891         io_put_req(req);
6892 }
6893
6894 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
6895                               struct io_uring_params *p)
6896 {
6897         struct io_wq_data data;
6898         struct fd f;
6899         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
6900         unsigned int concurrency;
6901         int ret = 0;
6902
6903         data.user = ctx->user;
6904         data.free_work = io_free_work;
6905         data.do_work = io_wq_submit_work;
6906
6907         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
6908                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
6909                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
6910
6911                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
6912                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
6913                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
6914                         ctx->io_wq = NULL;
6915                 }
6916                 return ret;
6917         }
6918
6919         f = fdget(p->wq_fd);
6920         if (!f.file)
6921                 return -EBADF;
6922
6923         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
6924                 ret = -EINVAL;
6925                 goto out_fput;
6926         }
6927
6928         ctx_attach = f.file->private_data;
6929         /* @io_wq is protected by holding the fd */
6930         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
6931                 ret = -EINVAL;
6932                 goto out_fput;
6933         }
6934
6935         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
6936 out_fput:
6937         fdput(f);
6938         return ret;
6939 }
6940
6941 static int io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx,
6942                                struct io_uring_params *p)
6943 {
6944         int ret;
6945
6946         mmgrab(current->mm);
6947         ctx->sqo_mm = current->mm;
6948
6949         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
6950                 ret = -EPERM;
6951                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
6952                         goto err;
6953
6954                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
6955                 if (!ctx->sq_thread_idle)
6956                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
6957
6958                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6959                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
6960
6961                         ret = -EINVAL;
6962                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
6963                                 goto err;
6964                         if (!cpu_online(cpu))
6965                                 goto err;
6966
6967                         ctx->sqo_thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread,
6968                                                         ctx, cpu,
6969                                                         "io_uring-sq");
6970                 } else {
6971                         ctx->sqo_thread = kthread_create(io_sq_thread, ctx,
6972                                                         "io_uring-sq");
6973                 }
6974                 if (IS_ERR(ctx->sqo_thread)) {
6975                         ret = PTR_ERR(ctx->sqo_thread);
6976                         ctx->sqo_thread = NULL;
6977                         goto err;
6978                 }
6979                 wake_up_process(ctx->sqo_thread);
6980         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
6981                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
6982                 ret = -EINVAL;
6983                 goto err;
6984         }
6985
6986         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
6987         if (ret)
6988                 goto err;
6989
6990         return 0;
6991 err:
6992         io_finish_async(ctx);
6993         mmdrop(ctx->sqo_mm);
6994         ctx->sqo_mm = NULL;
6995         return ret;
6996 }
6997
6998 static void io_unaccount_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
6999 {
7000         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7001 }
7002
7003 static int io_account_mem(struct user_struct *user, unsigned long nr_pages)
7004 {
7005         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7006
7007         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7008         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7009
7010         do {
7011                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7012                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7013                 if (new_pages > page_limit)
7014                         return -ENOMEM;
7015         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7016                                         new_pages) != cur_pages);
7017
7018         return 0;
7019 }
7020
7021 static void io_mem_free(void *ptr)
7022 {
7023         struct page *page;
7024
7025         if (!ptr)
7026                 return;
7027
7028         page = virt_to_head_page(ptr);
7029         if (put_page_testzero(page))
7030                 free_compound_page(page);
7031 }
7032
7033 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7034 {
7035         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7036                                 __GFP_NORETRY;
7037
7038         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7039 }
7040
7041 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7042                                 size_t *sq_offset)
7043 {
7044         struct io_rings *rings;
7045         size_t off, sq_array_size;
7046
7047         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7048         if (off == SIZE_MAX)
7049                 return SIZE_MAX;
7050
7051 #ifdef CONFIG_SMP
7052         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7053         if (off == 0)
7054                 return SIZE_MAX;
7055 #endif
7056
7057         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7058         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7059                 return SIZE_MAX;
7060
7061         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7062                 return SIZE_MAX;
7063
7064         if (sq_offset)
7065                 *sq_offset = off;
7066
7067         return off;
7068 }
7069
7070 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
7071 {
7072         size_t pages;
7073
7074         pages = (size_t)1 << get_order(
7075                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
7076         pages += (size_t)1 << get_order(
7077                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
7078
7079         return pages;
7080 }
7081
7082 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7083 {
7084         int i, j;
7085
7086         if (!ctx->user_bufs)
7087                 return -ENXIO;
7088
7089         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7090                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7091
7092                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7093                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7094
7095                 if (ctx->account_mem)
7096                         io_unaccount_mem(ctx->user, imu->nr_bvecs);
7097                 kvfree(imu->bvec);
7098                 imu->nr_bvecs = 0;
7099         }
7100
7101         kfree(ctx->user_bufs);
7102         ctx->user_bufs = NULL;
7103         ctx->nr_user_bufs = 0;
7104         return 0;
7105 }
7106
7107 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
7108                        void __user *arg, unsigned index)
7109 {
7110         struct iovec __user *src;
7111
7112 #ifdef CONFIG_COMPAT
7113         if (ctx->compat) {
7114                 struct compat_iovec __user *ciovs;
7115                 struct compat_iovec ciov;
7116
7117                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
7118                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
7119                         return -EFAULT;
7120
7121                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
7122                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
7123                 return 0;
7124         }
7125 #endif
7126         src = (struct iovec __user *) arg;
7127         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
7128                 return -EFAULT;
7129         return 0;
7130 }
7131
7132 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7133                                   unsigned nr_args)
7134 {
7135         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
7136         struct page **pages = NULL;
7137         int i, j, got_pages = 0;
7138         int ret = -EINVAL;
7139
7140         if (ctx->user_bufs)
7141                 return -EBUSY;
7142         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
7143                 return -EINVAL;
7144
7145         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
7146                                         GFP_KERNEL);
7147         if (!ctx->user_bufs)
7148                 return -ENOMEM;
7149
7150         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
7151                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7152                 unsigned long off, start, end, ubuf;
7153                 int pret, nr_pages;
7154                 struct iovec iov;
7155                 size_t size;
7156
7157                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
7158                 if (ret)
7159                         goto err;
7160
7161                 /*
7162                  * Don't impose further limits on the size and buffer
7163                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
7164                  * submitted if they are wrong.
7165                  */
7166                 ret = -EFAULT;
7167                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
7168                         goto err;
7169
7170                 /* arbitrary limit, but we need something */
7171                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
7172                         goto err;
7173
7174                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
7175                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
7176                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
7177                 nr_pages = end - start;
7178
7179                 if (ctx->account_mem) {
7180                         ret = io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7181                         if (ret)
7182                                 goto err;
7183                 }
7184
7185                 ret = 0;
7186                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
7187                         kvfree(vmas);
7188                         kvfree(pages);
7189                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
7190                                                 GFP_KERNEL);
7191                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
7192                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
7193                                         GFP_KERNEL);
7194                         if (!pages || !vmas) {
7195                                 ret = -ENOMEM;
7196                                 if (ctx->account_mem)
7197                                         io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7198                                 goto err;
7199                         }
7200                         got_pages = nr_pages;
7201                 }
7202
7203                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
7204                                                 GFP_KERNEL);
7205                 ret = -ENOMEM;
7206                 if (!imu->bvec) {
7207                         if (ctx->account_mem)
7208                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7209                         goto err;
7210                 }
7211
7212                 ret = 0;
7213                 mmap_read_lock(current->mm);
7214                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
7215                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
7216                                       pages, vmas);
7217                 if (pret == nr_pages) {
7218                         /* don't support file backed memory */
7219                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7220                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
7221
7222                                 if (vma->vm_file &&
7223                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
7224                                         ret = -EOPNOTSUPP;
7225                                         break;
7226                                 }
7227                         }
7228                 } else {
7229                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
7230                 }
7231                 mmap_read_unlock(current->mm);
7232                 if (ret) {
7233                         /*
7234                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
7235                          * release any pages we did get
7236                          */
7237                         if (pret > 0)
7238                                 unpin_user_pages(pages, pret);
7239                         if (ctx->account_mem)
7240                                 io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7241                         kvfree(imu->bvec);
7242                         goto err;
7243                 }
7244
7245                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
7246                 size = iov.iov_len;
7247                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
7248                         size_t vec_len;
7249
7250                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
7251                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
7252                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
7253                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
7254                         off = 0;
7255                         size -= vec_len;
7256                 }
7257                 /* store original address for later verification */
7258                 imu->ubuf = ubuf;
7259                 imu->len = iov.iov_len;
7260                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
7261
7262                 ctx->nr_user_bufs++;
7263         }
7264         kvfree(pages);
7265         kvfree(vmas);
7266         return 0;
7267 err:
7268         kvfree(pages);
7269         kvfree(vmas);
7270         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7271         return ret;
7272 }
7273
7274 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
7275 {
7276         __s32 __user *fds = arg;
7277         int fd;
7278
7279         if (ctx->cq_ev_fd)
7280                 return -EBUSY;
7281
7282         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
7283                 return -EFAULT;
7284
7285         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
7286         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
7287                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
7288                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7289                 return ret;
7290         }
7291
7292         return 0;
7293 }
7294
7295 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7296 {
7297         if (ctx->cq_ev_fd) {
7298                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
7299                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
7300                 return 0;
7301         }
7302
7303         return -ENXIO;
7304 }
7305
7306 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
7307 {
7308         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7309         struct io_buffer *buf = p;
7310
7311         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
7312         return 0;
7313 }
7314
7315 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
7316 {
7317         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
7318         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
7319 }
7320
7321 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
7322 {
7323         io_finish_async(ctx);
7324         if (ctx->sqo_mm)
7325                 mmdrop(ctx->sqo_mm);
7326
7327         io_iopoll_reap_events(ctx);
7328         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
7329         io_sqe_files_unregister(ctx);
7330         io_eventfd_unregister(ctx);
7331         io_destroy_buffers(ctx);
7332         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
7333
7334 #if defined(CONFIG_UNIX)
7335         if (ctx->ring_sock) {
7336                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
7337                 sock_release(ctx->ring_sock);
7338         }
7339 #endif
7340
7341         io_mem_free(ctx->rings);
7342         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
7343
7344         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
7345         if (ctx->account_mem)
7346                 io_unaccount_mem(ctx->user,
7347                                 ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries));
7348         free_uid(ctx->user);
7349         put_cred(ctx->creds);
7350         kfree(ctx->cancel_hash);
7351         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
7352         kfree(ctx);
7353 }
7354
7355 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
7356 {
7357         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7358         __poll_t mask = 0;
7359
7360         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
7361         /*
7362          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
7363          * io_commit_cqring
7364          */
7365         smp_rmb();
7366         if (READ_ONCE(ctx->rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head !=
7367             ctx->rings->sq_ring_entries)
7368                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
7369         if (io_cqring_events(ctx, false))
7370                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
7371
7372         return mask;
7373 }
7374
7375 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
7376 {
7377         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7378
7379         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
7380 }
7381
7382 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
7383 {
7384         struct io_ring_ctx *ctx = data;
7385         const struct cred *cred;
7386
7387         cred = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
7388         if (cred)
7389                 put_cred(cred);
7390         return 0;
7391 }
7392
7393 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
7394 {
7395         struct io_ring_ctx *ctx;
7396
7397         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
7398         if (ctx->rings)
7399                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7400
7401         /*
7402          * If we're doing polled IO and end up having requests being
7403          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
7404          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
7405          * as nobody else will be looking for them.
7406          */
7407         while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20)) {
7408                 io_iopoll_reap_events(ctx);
7409                 if (ctx->rings)
7410                         io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7411         }
7412         io_ring_ctx_free(ctx);
7413 }
7414
7415 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
7416 {
7417         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7418         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
7419         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7420
7421         io_kill_timeouts(ctx);
7422         io_poll_remove_all(ctx);
7423
7424         if (ctx->io_wq)
7425                 io_wq_cancel_all(ctx->io_wq);
7426
7427         io_iopoll_reap_events(ctx);
7428         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
7429         if (ctx->rings)
7430                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
7431         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
7432         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
7433         queue_work(system_wq, &ctx->exit_work);
7434 }
7435
7436 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
7437 {
7438         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7439
7440         file->private_data = NULL;
7441         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7442         return 0;
7443 }
7444
7445 static bool io_wq_files_match(struct io_wq_work *work, void *data)
7446 {
7447         struct files_struct *files = data;
7448
7449         return work->files == files;
7450 }
7451
7452 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
7453                                   struct files_struct *files)
7454 {
7455         if (list_empty_careful(&ctx->inflight_list))
7456                 return;
7457
7458         /* cancel all at once, should be faster than doing it one by one*/
7459         io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_wq_files_match, files, true);
7460
7461         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
7462                 struct io_kiocb *cancel_req = NULL, *req;
7463                 DEFINE_WAIT(wait);
7464
7465                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
7466                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
7467                         if (req->work.files != files)
7468                                 continue;
7469                         /* req is being completed, ignore */
7470                         if (!refcount_inc_not_zero(&req->refs))
7471                                 continue;
7472                         cancel_req = req;
7473                         break;
7474                 }
7475                 if (cancel_req)
7476                         prepare_to_wait(&ctx->inflight_wait, &wait,
7477                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7478                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
7479
7480                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
7481                 if (!cancel_req)
7482                         break;
7483
7484                 if (cancel_req->flags & REQ_F_OVERFLOW) {
7485                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7486                         list_del(&cancel_req->list);
7487                         cancel_req->flags &= ~REQ_F_OVERFLOW;
7488                         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
7489                                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
7490                                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
7491                         }
7492                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7493
7494                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
7495                                 atomic_inc_return(&ctx->cached_cq_overflow));
7496
7497                         /*
7498                          * Put inflight ref and overflow ref. If that's
7499                          * all we had, then we're done with this request.
7500                          */
7501                         if (refcount_sub_and_test(2, &cancel_req->refs)) {
7502                                 io_free_req(cancel_req);
7503                                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7504                                 continue;
7505                         }
7506                 } else {
7507                         io_wq_cancel_work(ctx->io_wq, &cancel_req->work);
7508                         io_put_req(cancel_req);
7509                 }
7510
7511                 schedule();
7512                 finish_wait(&ctx->inflight_wait, &wait);
7513         }
7514 }
7515
7516 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
7517 {
7518         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7519         struct task_struct *task = data;
7520
7521         return req->task == task;
7522 }
7523
7524 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
7525 {
7526         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7527
7528         io_uring_cancel_files(ctx, data);
7529
7530         /*
7531          * If the task is going away, cancel work it may have pending
7532          */
7533         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
7534                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, current, true);
7535
7536         return 0;
7537 }
7538
7539 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
7540                                             loff_t pgoff, size_t sz)
7541 {
7542         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
7543         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
7544         struct page *page;
7545         void *ptr;
7546
7547         switch (offset) {
7548         case IORING_OFF_SQ_RING:
7549         case IORING_OFF_CQ_RING:
7550                 ptr = ctx->rings;
7551                 break;
7552         case IORING_OFF_SQES:
7553                 ptr = ctx->sq_sqes;
7554                 break;
7555         default:
7556                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7557         }
7558
7559         page = virt_to_head_page(ptr);
7560         if (sz > page_size(page))
7561                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7562
7563         return ptr;
7564 }
7565
7566 #ifdef CONFIG_MMU
7567
7568 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7569 {
7570         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
7571         unsigned long pfn;
7572         void *ptr;
7573
7574         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
7575         if (IS_ERR(ptr))
7576                 return PTR_ERR(ptr);
7577
7578         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
7579         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
7580 }
7581
7582 #else /* !CONFIG_MMU */
7583
7584 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
7585 {
7586         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
7587 }
7588
7589 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
7590 {
7591         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
7592 }
7593
7594 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
7595         unsigned long addr, unsigned long len,
7596         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
7597 {
7598         void *ptr;
7599
7600         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
7601         if (IS_ERR(ptr))
7602                 return PTR_ERR(ptr);
7603
7604         return (unsigned long) ptr;
7605 }
7606
7607 #endif /* !CONFIG_MMU */
7608
7609 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
7610                 u32, min_complete, u32, flags, const sigset_t __user *, sig,
7611                 size_t, sigsz)
7612 {
7613         struct io_ring_ctx *ctx;
7614         long ret = -EBADF;
7615         int submitted = 0;
7616         struct fd f;
7617
7618         if (current->task_works)
7619                 task_work_run();
7620
7621         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP))
7622                 return -EINVAL;
7623
7624         f = fdget(fd);
7625         if (!f.file)
7626                 return -EBADF;
7627
7628         ret = -EOPNOTSUPP;
7629         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7630                 goto out_fput;
7631
7632         ret = -ENXIO;
7633         ctx = f.file->private_data;
7634         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
7635                 goto out_fput;
7636
7637         /*
7638          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
7639          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
7640          * we were asked to.
7641          */
7642         ret = 0;
7643         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7644                 if (!list_empty_careful(&ctx->cq_overflow_list))
7645                         io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7646                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
7647                         wake_up(&ctx->sqo_wait);
7648                 submitted = to_submit;
7649         } else if (to_submit) {
7650                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7651                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit, f.file, fd);
7652                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7653
7654                 if (submitted != to_submit)
7655                         goto out;
7656         }
7657         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
7658                 unsigned nr_events = 0;
7659
7660                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
7661
7662                 /*
7663                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
7664                  * space applications don't need to do io completion events
7665                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
7666                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
7667                  */
7668                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
7669                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
7670                         ret = io_iopoll_check(ctx, &nr_events, min_complete);
7671                 } else {
7672                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, sigsz);
7673                 }
7674         }
7675
7676 out:
7677         percpu_ref_put(&ctx->refs);
7678 out_fput:
7679         fdput(f);
7680         return submitted ? submitted : ret;
7681 }
7682
7683 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7684 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
7685 {
7686         const struct cred *cred = p;
7687         struct seq_file *m = data;
7688         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
7689         struct group_info *gi;
7690         kernel_cap_t cap;
7691         unsigned __capi;
7692         int g;
7693
7694         seq_printf(m, "%5d\n", id);
7695         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
7696         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
7697         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
7698         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
7699         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
7700         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
7701         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
7702         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
7703         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
7704         gi = cred->group_info;
7705         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
7706                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
7707                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
7708         }
7709         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
7710         cap = cred->cap_effective;
7711         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
7712                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
7713         seq_putc(m, '\n');
7714         return 0;
7715 }
7716
7717 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
7718 {
7719         int i;
7720
7721         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7722         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
7723         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7724                 struct fixed_file_table *table;
7725                 struct file *f;
7726
7727                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7728                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7729                 if (f)
7730                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
7731                 else
7732                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
7733         }
7734         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
7735         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7736                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
7737
7738                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
7739                                                 (unsigned int) buf->len);
7740         }
7741         if (!idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
7742                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
7743                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
7744         }
7745         seq_printf(m, "PollList:\n");
7746         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7747         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
7748                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
7749                 struct io_kiocb *req;
7750
7751                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
7752                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
7753                                         req->task->task_works != NULL);
7754         }
7755         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7756         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7757 }
7758
7759 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
7760 {
7761         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
7762
7763         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
7764                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
7765                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
7766         }
7767 }
7768 #endif
7769
7770 static const struct file_operations io_uring_fops = {
7771         .release        = io_uring_release,
7772         .flush          = io_uring_flush,
7773         .mmap           = io_uring_mmap,
7774 #ifndef CONFIG_MMU
7775         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
7776         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
7777 #endif
7778         .poll           = io_uring_poll,
7779         .fasync         = io_uring_fasync,
7780 #ifdef CONFIG_PROC_FS
7781         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
7782 #endif
7783 };
7784
7785 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
7786                                   struct io_uring_params *p)
7787 {
7788         struct io_rings *rings;
7789         size_t size, sq_array_offset;
7790
7791         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
7792         if (size == SIZE_MAX)
7793                 return -EOVERFLOW;
7794
7795         rings = io_mem_alloc(size);
7796         if (!rings)
7797                 return -ENOMEM;
7798
7799         ctx->rings = rings;
7800         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
7801         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
7802         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
7803         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
7804         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
7805         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
7806         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
7807         ctx->sq_entries = rings->sq_ring_entries;
7808         ctx->cq_entries = rings->cq_ring_entries;
7809
7810         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
7811         if (size == SIZE_MAX) {
7812                 io_mem_free(ctx->rings);
7813                 ctx->rings = NULL;
7814                 return -EOVERFLOW;
7815         }
7816
7817         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
7818         if (!ctx->sq_sqes) {
7819                 io_mem_free(ctx->rings);
7820                 ctx->rings = NULL;
7821                 return -ENOMEM;
7822         }
7823
7824         return 0;
7825 }
7826
7827 /*
7828  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
7829  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
7830  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
7831  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
7832  */
7833 static int io_uring_get_fd(struct io_ring_ctx *ctx)
7834 {
7835         struct file *file;
7836         int ret;
7837
7838 #if defined(CONFIG_UNIX)
7839         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
7840                                 &ctx->ring_sock);
7841         if (ret)
7842                 return ret;
7843 #endif
7844
7845         ret = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
7846         if (ret < 0)
7847                 goto err;
7848
7849         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
7850                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
7851         if (IS_ERR(file)) {
7852                 put_unused_fd(ret);
7853                 ret = PTR_ERR(file);
7854                 goto err;
7855         }
7856
7857 #if defined(CONFIG_UNIX)
7858         ctx->ring_sock->file = file;
7859 #endif
7860         fd_install(ret, file);
7861         return ret;
7862 err:
7863 #if defined(CONFIG_UNIX)
7864         sock_release(ctx->ring_sock);
7865         ctx->ring_sock = NULL;
7866 #endif
7867         return ret;
7868 }
7869
7870 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
7871                            struct io_uring_params __user *params)
7872 {
7873         struct user_struct *user = NULL;
7874         struct io_ring_ctx *ctx;
7875         bool account_mem;
7876         int ret;
7877
7878         if (!entries)
7879                 return -EINVAL;
7880         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
7881                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7882                         return -EINVAL;
7883                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
7884         }
7885
7886         /*
7887          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
7888          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
7889          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
7890          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
7891          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
7892          * of CQ ring entries manually.
7893          */
7894         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
7895         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
7896                 /*
7897                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
7898                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
7899                  * any cq vs sq ring sizing.
7900                  */
7901                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
7902                         return -EINVAL;
7903                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
7904                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
7905                                 return -EINVAL;
7906                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
7907                 }
7908                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
7909         } else {
7910                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
7911         }
7912
7913         user = get_uid(current_user());
7914         account_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
7915
7916         if (account_mem) {
7917                 ret = io_account_mem(user,
7918                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
7919                 if (ret) {
7920                         free_uid(user);
7921                         return ret;
7922                 }
7923         }
7924
7925         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
7926         if (!ctx) {
7927                 if (account_mem)
7928                         io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
7929                                                                 p->cq_entries));
7930                 free_uid(user);
7931                 return -ENOMEM;
7932         }
7933         ctx->compat = in_compat_syscall();
7934         ctx->account_mem = account_mem;
7935         ctx->user = user;
7936         ctx->creds = get_current_cred();
7937
7938         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
7939         if (ret)
7940                 goto err;
7941
7942         ret = io_sq_offload_start(ctx, p);
7943         if (ret)
7944                 goto err;
7945
7946         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
7947         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
7948         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
7949         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
7950         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
7951         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
7952         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
7953         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
7954
7955         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
7956         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
7957         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
7958         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
7959         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
7960         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
7961         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
7962         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
7963
7964         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
7965                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
7966                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL;
7967
7968         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
7969                 ret = -EFAULT;
7970                 goto err;
7971         }
7972         /*
7973          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
7974          * having closed it before we finish setup
7975          */
7976         ret = io_uring_get_fd(ctx);
7977         if (ret < 0)
7978                 goto err;
7979
7980         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
7981         return ret;
7982 err:
7983         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
7984         return ret;
7985 }
7986
7987 /*
7988  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
7989  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
7990  * params structure passed in.
7991  */
7992 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
7993 {
7994         struct io_uring_params p;
7995         int i;
7996
7997         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
7998                 return -EFAULT;
7999         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
8000                 if (p.resv[i])
8001                         return -EINVAL;
8002         }
8003
8004         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
8005                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
8006                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ))
8007                 return -EINVAL;
8008
8009         return  io_uring_create(entries, &p, params);
8010 }
8011
8012 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
8013                 struct io_uring_params __user *, params)
8014 {
8015         return io_uring_setup(entries, params);
8016 }
8017
8018 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
8019 {
8020         struct io_uring_probe *p;
8021         size_t size;
8022         int i, ret;
8023
8024         size = struct_size(p, ops, nr_args);
8025         if (size == SIZE_MAX)
8026                 return -EOVERFLOW;
8027         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
8028         if (!p)
8029                 return -ENOMEM;
8030
8031         ret = -EFAULT;
8032         if (copy_from_user(p, arg, size))
8033                 goto out;
8034         ret = -EINVAL;
8035         if (memchr_inv(p, 0, size))
8036                 goto out;
8037
8038         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
8039         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
8040                 nr_args = IORING_OP_LAST;
8041
8042         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8043                 p->ops[i].op = i;
8044                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
8045                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
8046         }
8047         p->ops_len = i;
8048
8049         ret = 0;
8050         if (copy_to_user(arg, p, size))
8051                 ret = -EFAULT;
8052 out:
8053         kfree(p);
8054         return ret;
8055 }
8056
8057 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
8058 {
8059         const struct cred *creds = get_current_cred();
8060         int id;
8061
8062         id = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, (void *) creds, 1,
8063                                 USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
8064         if (id < 0)
8065                 put_cred(creds);
8066         return id;
8067 }
8068
8069 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8070 {
8071         const struct cred *old_creds;
8072
8073         old_creds = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8074         if (old_creds) {
8075                 put_cred(old_creds);
8076                 return 0;
8077         }
8078
8079         return -EINVAL;
8080 }
8081
8082 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
8083 {
8084         switch (op) {
8085         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8086         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8087         case IORING_REGISTER_PROBE:
8088         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8089         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8090                 return false;
8091         default:
8092                 return true;
8093         }
8094 }
8095
8096 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
8097                                void __user *arg, unsigned nr_args)
8098         __releases(ctx->uring_lock)
8099         __acquires(ctx->uring_lock)
8100 {
8101         int ret;
8102
8103         /*
8104          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
8105          * someone else killed the ctx or is already going through
8106          * io_uring_register().
8107          */
8108         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
8109                 return -ENXIO;
8110
8111         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8112                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8113
8114                 /*
8115                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
8116                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
8117                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
8118                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
8119                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
8120                  * after we've killed the percpu ref.
8121                  */
8122                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8123                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
8124                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8125                 if (ret) {
8126                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
8127                         ret = -EINTR;
8128                         goto out;
8129                 }
8130         }
8131
8132         switch (opcode) {
8133         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
8134                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
8135                 break;
8136         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
8137                 ret = -EINVAL;
8138                 if (arg || nr_args)
8139                         break;
8140                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8141                 break;
8142         case IORING_REGISTER_FILES:
8143                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
8144                 break;
8145         case IORING_UNREGISTER_FILES:
8146                 ret = -EINVAL;
8147                 if (arg || nr_args)
8148                         break;
8149                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
8150                 break;
8151         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
8152                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
8153                 break;
8154         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
8155         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
8156                 ret = -EINVAL;
8157                 if (nr_args != 1)
8158                         break;
8159                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
8160                 if (ret)
8161                         break;
8162                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
8163                         ctx->eventfd_async = 1;
8164                 else
8165                         ctx->eventfd_async = 0;
8166                 break;
8167         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
8168                 ret = -EINVAL;
8169                 if (arg || nr_args)
8170                         break;
8171                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
8172                 break;
8173         case IORING_REGISTER_PROBE:
8174                 ret = -EINVAL;
8175                 if (!arg || nr_args > 256)
8176                         break;
8177                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
8178                 break;
8179         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
8180                 ret = -EINVAL;
8181                 if (arg || nr_args)
8182                         break;
8183                 ret = io_register_personality(ctx);
8184                 break;
8185         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
8186                 ret = -EINVAL;
8187                 if (arg)
8188                         break;
8189                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
8190                 break;
8191         default:
8192                 ret = -EINVAL;
8193                 break;
8194         }
8195
8196         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
8197                 /* bring the ctx back to life */
8198                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
8199 out:
8200                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
8201         }
8202         return ret;
8203 }
8204
8205 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
8206                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
8207 {
8208         struct io_ring_ctx *ctx;
8209         long ret = -EBADF;
8210         struct fd f;
8211
8212         f = fdget(fd);
8213         if (!f.file)
8214                 return -EBADF;
8215
8216         ret = -EOPNOTSUPP;
8217         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8218                 goto out_fput;
8219
8220         ctx = f.file->private_data;
8221
8222         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8223         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
8224         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8225         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
8226                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
8227 out_fput:
8228         fdput(f);
8229         return ret;
8230 }
8231
8232 static int __init io_uring_init(void)
8233 {
8234 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
8235         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
8236         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
8237 } while (0)
8238
8239 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
8240         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
8241         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
8242         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
8243         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
8244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
8245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
8246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
8247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
8248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
8249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
8250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
8251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
8252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
8253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
8254         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
8255         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u16,  poll_events);
8256         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
8257         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
8258         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
8259         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
8260         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
8261         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
8262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
8263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
8264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
8265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
8266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
8267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
8268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
8269
8270         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
8271         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
8272         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
8273         return 0;
8274 };
8275 __initcall(io_uring_init);