fs/io_uring.c

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