fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 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 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_overflow_cqe {
 206         struct io_uring_cqe cqe;
 207         struct list_head list;
 208 };
 209
 210 struct io_rsrc_put {
 211         struct list_head list;
 212         union {
 213                 void *rsrc;
 214                 struct file *file;
 215         };
 216 };
 217
 218 struct fixed_rsrc_table {
 219         struct file             **files;
 220 };
 221
 222 struct fixed_rsrc_ref_node {
 223         struct percpu_ref               refs;
 224         struct list_head                node;
 225         struct list_head                rsrc_list;
 226         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 227         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 228                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 229         struct llist_node               llist;
 230         bool                            done;
 231 };
 232
 233 struct fixed_rsrc_data {
 234         struct fixed_rsrc_table         *table;
 235         struct io_ring_ctx              *ctx;
 236
 237         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 238         struct percpu_ref               refs;
 239         struct completion               done;
 240         bool                            quiesce;
 241 };
 242
 243 struct io_buffer {
 244         struct list_head list;
 245         __u64 addr;
 246         __s32 len;
 247         __u16 bid;
 248 };
 249
 250 struct io_restriction {
 251         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 252         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 253         u8 sqe_flags_allowed;
 254         u8 sqe_flags_required;
 255         bool registered;
 256 };
 257
 258 enum {
 259         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 260         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 261 };
 262
 263 struct io_sq_data {
 264         refcount_t              refs;
 265         atomic_t                park_pending;
 266         struct mutex            lock;
 267
 268         /* ctx's that are using this sqd */
 269         struct list_head        ctx_list;
 270
 271         struct task_struct      *thread;
 272         struct wait_queue_head  wait;
 273
 274         unsigned                sq_thread_idle;
 275         int                     sq_cpu;
 276         pid_t                   task_pid;
 277         pid_t                   task_tgid;
 278
 279         unsigned long           state;
 280         struct completion       exited;
 281         struct callback_head    *park_task_work;
 282 };
 283
 284 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 285 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 286 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 287 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 288
 289 struct io_comp_state {
 290         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 291         unsigned int            nr;
 292         unsigned int            locked_free_nr;
 293         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 294         struct list_head        free_list;
 295         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 296         struct list_head        locked_free_list;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_link {
 300         struct io_kiocb         *head;
 301         struct io_kiocb         *last;
 302 };
 303
 304 struct io_submit_state {
 305         struct blk_plug         plug;
 306         struct io_submit_link   link;
 307
 308         /*
 309          * io_kiocb alloc cache
 310          */
 311         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 312         unsigned int            free_reqs;
 313
 314         bool                    plug_started;
 315
 316         /*
 317          * Batch completion logic
 318          */
 319         struct io_comp_state    comp;
 320
 321         /*
 322          * File reference cache
 323          */
 324         struct file             *file;
 325         unsigned int            fd;
 326         unsigned int            file_refs;
 327         unsigned int            ios_left;
 328 };
 329
 330 struct io_ring_ctx {
 331         struct {
 332                 struct percpu_ref       refs;
 333         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 334
 335         struct {
 336                 unsigned int            flags;
 337                 unsigned int            compat: 1;
 338                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 339                 unsigned int            drain_next: 1;
 340                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 341                 unsigned int            restricted: 1;
 342
 343                 /*
 344                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 345                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 346                  *
 347                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 348                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 349                  * the queue when needed.
 350                  *
 351                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 352                  * array.
 353                  */
 354                 u32                     *sq_array;
 355                 unsigned                cached_sq_head;
 356                 unsigned                sq_entries;
 357                 unsigned                sq_mask;
 358                 unsigned                sq_thread_idle;
 359                 unsigned                cached_sq_dropped;
 360                 unsigned                cached_cq_overflow;
 361                 unsigned long           sq_check_overflow;
 362
 363                 /* hashed buffered write serialization */
 364                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 365
 366                 struct list_head        defer_list;
 367                 struct list_head        timeout_list;
 368                 struct list_head        cq_overflow_list;
 369
 370                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct {
 374                 struct mutex            uring_lock;
 375                 wait_queue_head_t       wait;
 376         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 377
 378         struct io_submit_state          submit_state;
 379
 380         struct io_rings *rings;
 381
 382         /* Only used for accounting purposes */
 383         struct mm_struct        *mm_account;
 384
 385         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 386         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 387
 388         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 389         struct list_head        sqd_list;
 390
 391         /*
 392          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 393          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 394          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 395          */
 396         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 397         unsigned                nr_user_files;
 398
 399         /* if used, fixed mapped user buffers */
 400         unsigned                nr_user_bufs;
 401         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 402
 403         struct user_struct      *user;
 404
 405         struct completion       ref_comp;
 406
 407 #if defined(CONFIG_UNIX)
 408         struct socket           *ring_sock;
 409 #endif
 410
 411         struct xarray           io_buffers;
 412
 413         struct xarray           personalities;
 414         u32                     pers_next;
 415
 416         struct {
 417                 unsigned                cached_cq_tail;
 418                 unsigned                cq_entries;
 419                 unsigned                cq_mask;
 420                 atomic_t                cq_timeouts;
 421                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 422                 unsigned long           cq_check_overflow;
 423                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 424                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 425                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 426         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 427
 428         struct {
 429                 spinlock_t              completion_lock;
 430
 431                 /*
 432                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 433                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 434                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 435                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 436                  */
 437                 struct list_head        iopoll_list;
 438                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 439                 unsigned                cancel_hash_bits;
 440                 bool                    poll_multi_file;
 441
 442                 spinlock_t              inflight_lock;
 443                 struct list_head        inflight_list;
 444         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 445
 446         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 447         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 448         struct list_head                rsrc_ref_list;
 449         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 450         struct fixed_rsrc_ref_node      *rsrc_backup_node;
 451
 452         struct io_restriction           restrictions;
 453
 454         /* exit task_work */
 455         struct callback_head            *exit_task_work;
 456
 457         struct wait_queue_head          hash_wait;
 458
 459         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 460         struct work_struct              exit_work;
 461         struct list_head                tctx_list;
 462 };
 463
 464 struct io_uring_task {
 465         /* submission side */
 466         struct xarray           xa;
 467         struct wait_queue_head  wait;
 468         const struct io_ring_ctx *last;
 469         struct io_wq            *io_wq;
 470         struct percpu_counter   inflight;
 471         atomic_t                in_idle;
 472
 473         spinlock_t              task_lock;
 474         struct io_wq_work_list  task_list;
 475         unsigned long           task_state;
 476         struct callback_head    task_work;
 477 };
 478
 479 /*
 480  * First field must be the file pointer in all the
 481  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 482  */
 483 struct io_poll_iocb {
 484         struct file                     *file;
 485         struct wait_queue_head          *head;
 486         __poll_t                        events;
 487         bool                            done;
 488         bool                            canceled;
 489         bool                            update_events;
 490         bool                            update_user_data;
 491         union {
 492                 struct wait_queue_entry wait;
 493                 struct {
 494                         u64             old_user_data;
 495                         u64             new_user_data;
 496                 };
 497         };
 498 };
 499
 500 struct io_poll_remove {
 501         struct file                     *file;
 502         u64                             addr;
 503 };
 504
 505 struct io_close {
 506         struct file                     *file;
 507         int                             fd;
 508 };
 509
 510 struct io_timeout_data {
 511         struct io_kiocb                 *req;
 512         struct hrtimer                  timer;
 513         struct timespec64               ts;
 514         enum hrtimer_mode               mode;
 515 };
 516
 517 struct io_accept {
 518         struct file                     *file;
 519         struct sockaddr __user          *addr;
 520         int __user                      *addr_len;
 521         int                             flags;
 522         unsigned long                   nofile;
 523 };
 524
 525 struct io_sync {
 526         struct file                     *file;
 527         loff_t                          len;
 528         loff_t                          off;
 529         int                             flags;
 530         int                             mode;
 531 };
 532
 533 struct io_cancel {
 534         struct file                     *file;
 535         u64                             addr;
 536 };
 537
 538 struct io_timeout {
 539         struct file                     *file;
 540         u32                             off;
 541         u32                             target_seq;
 542         struct list_head                list;
 543         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 544         struct io_kiocb                 *head;
 545 };
 546
 547 struct io_timeout_rem {
 548         struct file                     *file;
 549         u64                             addr;
 550
 551         /* timeout update */
 552         struct timespec64               ts;
 553         u32                             flags;
 554 };
 555
 556 struct io_rw {
 557         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 558         struct kiocb                    kiocb;
 559         u64                             addr;
 560         u64                             len;
 561 };
 562
 563 struct io_connect {
 564         struct file                     *file;
 565         struct sockaddr __user          *addr;
 566         int                             addr_len;
 567 };
 568
 569 struct io_sr_msg {
 570         struct file                     *file;
 571         union {
 572                 struct user_msghdr __user *umsg;
 573                 void __user             *buf;
 574         };
 575         int                             msg_flags;
 576         int                             bgid;
 577         size_t                          len;
 578         struct io_buffer                *kbuf;
 579 };
 580
 581 struct io_open {
 582         struct file                     *file;
 583         int                             dfd;
 584         struct filename                 *filename;
 585         struct open_how                 how;
 586         unsigned long                   nofile;
 587 };
 588
 589 struct io_rsrc_update {
 590         struct file                     *file;
 591         u64                             arg;
 592         u32                             nr_args;
 593         u32                             offset;
 594 };
 595
 596 struct io_fadvise {
 597         struct file                     *file;
 598         u64                             offset;
 599         u32                             len;
 600         u32                             advice;
 601 };
 602
 603 struct io_madvise {
 604         struct file                     *file;
 605         u64                             addr;
 606         u32                             len;
 607         u32                             advice;
 608 };
 609
 610 struct io_epoll {
 611         struct file                     *file;
 612         int                             epfd;
 613         int                             op;
 614         int                             fd;
 615         struct epoll_event              event;
 616 };
 617
 618 struct io_splice {
 619         struct file                     *file_out;
 620         struct file                     *file_in;
 621         loff_t                          off_out;
 622         loff_t                          off_in;
 623         u64                             len;
 624         unsigned int                    flags;
 625 };
 626
 627 struct io_provide_buf {
 628         struct file                     *file;
 629         __u64                           addr;
 630         __s32                           len;
 631         __u32                           bgid;
 632         __u16                           nbufs;
 633         __u16                           bid;
 634 };
 635
 636 struct io_statx {
 637         struct file                     *file;
 638         int                             dfd;
 639         unsigned int                    mask;
 640         unsigned int                    flags;
 641         const char __user               *filename;
 642         struct statx __user             *buffer;
 643 };
 644
 645 struct io_shutdown {
 646         struct file                     *file;
 647         int                             how;
 648 };
 649
 650 struct io_rename {
 651         struct file                     *file;
 652         int                             old_dfd;
 653         int                             new_dfd;
 654         struct filename                 *oldpath;
 655         struct filename                 *newpath;
 656         int                             flags;
 657 };
 658
 659 struct io_unlink {
 660         struct file                     *file;
 661         int                             dfd;
 662         int                             flags;
 663         struct filename                 *filename;
 664 };
 665
 666 struct io_completion {
 667         struct file                     *file;
 668         struct list_head                list;
 669         u32                             cflags;
 670 };
 671
 672 struct io_async_connect {
 673         struct sockaddr_storage         address;
 674 };
 675
 676 struct io_async_msghdr {
 677         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 678         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 679         struct iovec                    *free_iov;
 680         struct sockaddr __user          *uaddr;
 681         struct msghdr                   msg;
 682         struct sockaddr_storage         addr;
 683 };
 684
 685 struct io_async_rw {
 686         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 687         const struct iovec              *free_iovec;
 688         struct iov_iter                 iter;
 689         size_t                          bytes_done;
 690         struct wait_page_queue          wpq;
 691 };
 692
 693 enum {
 694         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 695         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 696         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 697         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 698         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 699         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 700
 701         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 702         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 703         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 704         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 705         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 706         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 707         REQ_F_POLLED_BIT,
 708         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 709         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 710         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 711         REQ_F_REISSUE_BIT,
 712         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 713         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 714         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 715         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 716         REQ_F_ISREG_BIT,
 717
 718         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 719         __REQ_F_LAST_BIT,
 720 };
 721
 722 enum {
 723         /* ctx owns file */
 724         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 725         /* drain existing IO first */
 726         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 727         /* linked sqes */
 728         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 729         /* doesn't sever on completion < 0 */
 730         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 731         /* IOSQE_ASYNC */
 732         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 733         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 734         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 735
 736         /* fail rest of links */
 737         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 738         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 739         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 740         /* read/write uses file position */
 741         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 742         /* must not punt to workers */
 743         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 744         /* has or had linked timeout */
 745         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 746         /* needs cleanup */
 747         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 748         /* already went through poll handler */
 749         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 750         /* buffer already selected */
 751         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 752         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 753         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 754         /* completion is deferred through io_comp_state */
 755         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 756         /* caller should reissue async */
 757         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 758         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 759         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 760         /* supports async reads */
 761         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 762         /* supports async writes */
 763         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 764         /* regular file */
 765         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 766 };
 767
 768 struct async_poll {
 769         struct io_poll_iocb     poll;
 770         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 771 };
 772
 773 struct io_task_work {
 774         struct io_wq_work_node  node;
 775         task_work_func_t        func;
 776 };
 777
 778 /*
 779  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 780  * as the first entry in their struct definition. So you can
 781  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 782  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 783  */
 784 struct io_kiocb {
 785         union {
 786                 struct file             *file;
 787                 struct io_rw            rw;
 788                 struct io_poll_iocb     poll;
 789                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 790                 struct io_accept        accept;
 791                 struct io_sync          sync;
 792                 struct io_cancel        cancel;
 793                 struct io_timeout       timeout;
 794                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 795                 struct io_connect       connect;
 796                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 797                 struct io_open          open;
 798                 struct io_close         close;
 799                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 800                 struct io_fadvise       fadvise;
 801                 struct io_madvise       madvise;
 802                 struct io_epoll         epoll;
 803                 struct io_splice        splice;
 804                 struct io_provide_buf   pbuf;
 805                 struct io_statx         statx;
 806                 struct io_shutdown      shutdown;
 807                 struct io_rename        rename;
 808                 struct io_unlink        unlink;
 809                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 810                 struct io_completion    compl;
 811         };
 812
 813         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 814         void                            *async_data;
 815         u8                              opcode;
 816         /* polled IO has completed */
 817         u8                              iopoll_completed;
 818
 819         u16                             buf_index;
 820         u32                             result;
 821
 822         struct io_ring_ctx              *ctx;
 823         unsigned int                    flags;
 824         atomic_t                        refs;
 825         struct task_struct              *task;
 826         u64                             user_data;
 827
 828         struct io_kiocb                 *link;
 829         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 830
 831         /*
 832          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 833          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 834          */
 835         struct list_head                inflight_entry;
 836         union {
 837                 struct io_task_work     io_task_work;
 838                 struct callback_head    task_work;
 839         };
 840         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 841         struct hlist_node               hash_node;
 842         struct async_poll               *apoll;
 843         struct io_wq_work               work;
 844 };
 845
 846 struct io_tctx_node {
 847         struct list_head        ctx_node;
 848         struct task_struct      *task;
 849         struct io_ring_ctx      *ctx;
 850 };
 851
 852 struct io_defer_entry {
 853         struct list_head        list;
 854         struct io_kiocb         *req;
 855         u32                     seq;
 856 };
 857
 858 struct io_op_def {
 859         /* needs req->file assigned */
 860         unsigned                needs_file : 1;
 861         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 862         unsigned                hash_reg_file : 1;
 863         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 864         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 865         /* opcode is not supported by this kernel */
 866         unsigned                not_supported : 1;
 867         /* set if opcode supports polled "wait" */
 868         unsigned                pollin : 1;
 869         unsigned                pollout : 1;
 870         /* op supports buffer selection */
 871         unsigned                buffer_select : 1;
 872         /* do prep async if is going to be punted */
 873         unsigned                needs_async_setup : 1;
 874         /* should block plug */
 875         unsigned                plug : 1;
 876         /* size of async data needed, if any */
 877         unsigned short          async_size;
 878 };
 879
 880 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 881         [IORING_OP_NOP] = {},
 882         [IORING_OP_READV] = {
 883                 .needs_file             = 1,
 884                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 885                 .pollin                 = 1,
 886                 .buffer_select          = 1,
 887                 .needs_async_setup      = 1,
 888                 .plug                   = 1,
 889                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 890         },
 891         [IORING_OP_WRITEV] = {
 892                 .needs_file             = 1,
 893                 .hash_reg_file          = 1,
 894                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 895                 .pollout                = 1,
 896                 .needs_async_setup      = 1,
 897                 .plug                   = 1,
 898                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 899         },
 900         [IORING_OP_FSYNC] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902         },
 903         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 906                 .pollin                 = 1,
 907                 .plug                   = 1,
 908                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 909         },
 910         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 911                 .needs_file             = 1,
 912                 .hash_reg_file          = 1,
 913                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 914                 .pollout                = 1,
 915                 .plug                   = 1,
 916                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 917         },
 918         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 919                 .needs_file             = 1,
 920                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 921         },
 922         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 923         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 924                 .needs_file             = 1,
 925         },
 926         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 929                 .pollout                = 1,
 930                 .needs_async_setup      = 1,
 931                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 932         },
 933         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 934                 .needs_file             = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936                 .pollin                 = 1,
 937                 .buffer_select          = 1,
 938                 .needs_async_setup      = 1,
 939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 940         },
 941         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 943         },
 944         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 945                 /* used by timeout updates' prep() */
 946         },
 947         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951         },
 952         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 953         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 954                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 955         },
 956         [IORING_OP_CONNECT] = {
 957                 .needs_file             = 1,
 958                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 959                 .pollout                = 1,
 960                 .needs_async_setup      = 1,
 961                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 962         },
 963         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 964                 .needs_file             = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 967         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 968         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 969         [IORING_OP_STATX] = {},
 970         [IORING_OP_READ] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollin                 = 1,
 974                 .buffer_select          = 1,
 975                 .plug                   = 1,
 976                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 977         },
 978         [IORING_OP_WRITE] = {
 979                 .needs_file             = 1,
 980                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 981                 .pollout                = 1,
 982                 .plug                   = 1,
 983                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 984         },
 985         [IORING_OP_FADVISE] = {
 986                 .needs_file             = 1,
 987         },
 988         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 989         [IORING_OP_SEND] = {
 990                 .needs_file             = 1,
 991                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 992                 .pollout                = 1,
 993         },
 994         [IORING_OP_RECV] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 997                 .pollin                 = 1,
 998                 .buffer_select          = 1,
 999         },
1000         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1001         },
1002         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_SPLICE] = {
1006                 .needs_file             = 1,
1007                 .hash_reg_file          = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009         },
1010         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1011         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1012         [IORING_OP_TEE] = {
1013                 .needs_file             = 1,
1014                 .hash_reg_file          = 1,
1015                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1018                 .needs_file             = 1,
1019         },
1020         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1021         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1022 };
1023
1024 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1025 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1026 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1027                                          struct task_struct *task,
1028                                          struct files_struct *files);
1029 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1030 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1031 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1032                         struct io_ring_ctx *ctx);
1033 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1034
1035 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1036 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1037 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1038 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1040 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1041 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1043 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1044                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1045                                  unsigned nr_args);
1046 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1047 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1048                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1049 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1050 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1051
1052 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1053 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1054                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1055 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1056 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1057
1058 static struct kmem_cache *req_cachep;
1059
1060 static const struct file_operations io_uring_fops;
1061
1062 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1063 {
1064 #if defined(CONFIG_UNIX)
1065         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1066                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1067
1068                 return ctx->ring_sock->sk;
1069         }
1070 #endif
1071         return NULL;
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1074
1075 #define io_for_each_link(pos, head) \
1076         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1077
1078 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1079 {
1080         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1081
1082         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1083                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1084                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1085         }
1086 }
1087
1088 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1089                           struct task_struct *task,
1090                           struct files_struct *files)
1091 {
1092         struct io_kiocb *req;
1093
1094         if (task && head->task != task)
1095                 return false;
1096         if (!files)
1097                 return true;
1098
1099         io_for_each_link(req, head) {
1100                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1101                         return true;
1102         }
1103         return false;
1104 }
1105
1106 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1107 {
1108         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1109                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1110 }
1111
1112 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1113 {
1114         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1115
1116         complete(&ctx->ref_comp);
1117 }
1118
1119 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1120 {
1121         return !req->timeout.off;
1122 }
1123
1124 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1125 {
1126         struct io_ring_ctx *ctx;
1127         int hash_bits;
1128
1129         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1130         if (!ctx)
1131                 return NULL;
1132
1133         /*
1134          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1135          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1136          */
1137         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1138         hash_bits -= 5;
1139         if (hash_bits <= 0)
1140                 hash_bits = 1;
1141         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1142         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1143                                         GFP_KERNEL);
1144         if (!ctx->cancel_hash)
1145                 goto err;
1146         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1147
1148         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1149                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1150                 goto err;
1151
1152         ctx->flags = p->flags;
1153         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1155         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1157         init_completion(&ctx->ref_comp);
1158         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1159         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1160         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1161         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1162         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1166         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1168         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1169         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1170         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1171         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1173         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1174         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1175         return ctx;
1176 err:
1177         kfree(ctx->cancel_hash);
1178         kfree(ctx);
1179         return NULL;
1180 }
1181
1182 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1183 {
1184         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1185                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1186
1187                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1188                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1189         }
1190
1191         return false;
1192 }
1193
1194 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1195 {
1196         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1197
1198         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1199                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1200
1201                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1202                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1203                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1204         }
1205 }
1206
1207 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1208 {
1209         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1210         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1211
1212         if (!req->work.creds)
1213                 req->work.creds = get_current_cred();
1214
1215         req->work.list.next = NULL;
1216         req->work.flags = 0;
1217         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1218                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1219
1220         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1221                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1222                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1223         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1224                 if (def->unbound_nonreg_file)
1225                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1226         }
1227
1228         switch (req->opcode) {
1229         case IORING_OP_SPLICE:
1230         case IORING_OP_TEE:
1231                 /*
1232                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
1233                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
1234                  */
1235                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1236                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1237                 break;
1238         }
1239 }
1240
1241 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1242 {
1243         struct io_kiocb *cur;
1244
1245         io_for_each_link(cur, req)
1246                 io_prep_async_work(cur);
1247 }
1248
1249 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1250 {
1251         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1252         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1253         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1254
1255         BUG_ON(!tctx);
1256         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1257
1258         /* init ->work of the whole link before punting */
1259         io_prep_async_link(req);
1260         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1261                                         &req->work, req->flags);
1262         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1263         if (link)
1264                 io_queue_linked_timeout(link);
1265 }
1266
1267 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1268 {
1269         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1270         int ret;
1271
1272         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1273         if (ret != -1) {
1274                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1275                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1276                 list_del_init(&req->timeout.list);
1277                 io_cqring_fill_event(req, status);
1278                 io_put_req_deferred(req, 1);
1279         }
1280 }
1281
1282 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1283 {
1284         do {
1285                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1286                                                 struct io_defer_entry, list);
1287
1288                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1289                         break;
1290                 list_del_init(&de->list);
1291                 io_req_task_queue(de->req);
1292                 kfree(de);
1293         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1294 }
1295
1296 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1297 {
1298         u32 seq;
1299
1300         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1301                 return;
1302
1303         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1304
1305         do {
1306                 u32 events_needed, events_got;
1307                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1308                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1309
1310                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1311                         break;
1312
1313                 /*
1314                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1315                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1316                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1317                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1318                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1319                  */
1320                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1321                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1322                 if (events_got < events_needed)
1323                         break;
1324
1325                 list_del_init(&req->timeout.list);
1326                 io_kill_timeout(req, 0);
1327         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1328
1329         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1330 }
1331
1332 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1333 {
1334         io_flush_timeouts(ctx);
1335
1336         /* order cqe stores with ring update */
1337         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1338
1339         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1340                 __io_queue_deferred(ctx);
1341 }
1342
1343 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1344 {
1345         struct io_rings *r = ctx->rings;
1346
1347         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1348 }
1349
1350 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1351 {
1352         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1353 }
1354
1355 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1358         unsigned tail;
1359
1360         /*
1361          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1362          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1363          * fill the cq entry
1364          */
1365         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1366                 return NULL;
1367
1368         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1369         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1370 }
1371
1372 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1373 {
1374         if (!ctx->cq_ev_fd)
1375                 return false;
1376         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1377                 return false;
1378         if (!ctx->eventfd_async)
1379                 return true;
1380         return io_wq_current_is_worker();
1381 }
1382
1383 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1384 {
1385         /* see waitqueue_active() comment */
1386         smp_mb();
1387
1388         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1389                 wake_up(&ctx->wait);
1390         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1391                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1392         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1393                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1394         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1395                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1396                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1397         }
1398 }
1399
1400 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1401 {
1402         /* see waitqueue_active() comment */
1403         smp_mb();
1404
1405         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1406                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1407                         wake_up(&ctx->wait);
1408         }
1409         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1410                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1411         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1412                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1413                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1414         }
1415 }
1416
1417 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1418 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1419 {
1420         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1421         unsigned long flags;
1422         bool all_flushed, posted;
1423
1424         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1425                 return false;
1426
1427         posted = false;
1428         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1429         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1430                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqring(ctx);
1431                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1432
1433                 if (!cqe && !force)
1434                         break;
1435                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1436                                         struct io_overflow_cqe, list);
1437                 if (cqe)
1438                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1439                 else
1440                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1441                                    ++ctx->cached_cq_overflow);
1442                 posted = true;
1443                 list_del(&ocqe->list);
1444                 kfree(ocqe);
1445         }
1446
1447         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1448         if (all_flushed) {
1449                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1450                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1451                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1452         }
1453
1454         if (posted)
1455                 io_commit_cqring(ctx);
1456         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1457         if (posted)
1458                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1459         return all_flushed;
1460 }
1461
1462 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1463 {
1464         bool ret = true;
1465
1466         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1467                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1468                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1469                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1470                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1471                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1472                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1473         }
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1480  * see commit f958d7b528b1 for details.
1481  */
1482 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1483         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1484
1485 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1486 {
1487         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1488 }
1489
1490 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1491 {
1492         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1493         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1494 }
1495
1496 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1497 {
1498         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1499         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1500 }
1501
1502 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1505 }
1506
1507 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1508 {
1509         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1510         atomic_inc(&req->refs);
1511 }
1512
1513 static bool __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1514                                    unsigned int cflags)
1515 {
1516         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1517         struct io_uring_cqe *cqe;
1518
1519         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res, cflags);
1520
1521         /*
1522          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1523          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1524          * the ring.
1525          */
1526         cqe = io_get_cqring(ctx);
1527         if (likely(cqe)) {
1528                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1529                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1530                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1531                 return true;
1532         }
1533         if (!ctx->cq_overflow_flushed &&
1534             !atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1535                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1536
1537                 ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1538                 if (!ocqe)
1539                         goto overflow;
1540                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1541                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1542                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1543                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1544                 }
1545                 ocqe->cqe.user_data = req->user_data;
1546                 ocqe->cqe.res = res;
1547                 ocqe->cqe.flags = cflags;
1548                 list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1549                 return true;
1550         }
1551 overflow:
1552         /*
1553          * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1554          * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1555          * on the floor.
1556          */
1557         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ++ctx->cached_cq_overflow);
1558         return false;
1559 }
1560
1561 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1562 {
1563         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1564 }
1565
1566 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1567                                  unsigned int cflags)
1568 {
1569         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1570         unsigned long flags;
1571
1572         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1573         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1574         /*
1575          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1576          * free_list cache.
1577          */
1578         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1579                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1580
1581                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1582                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1583                                 io_disarm_next(req);
1584                         if (req->link) {
1585                                 io_req_task_queue(req->link);
1586                                 req->link = NULL;
1587                         }
1588                 }
1589                 io_dismantle_req(req);
1590                 io_put_task(req->task, 1);
1591                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1592                 cs->locked_free_nr++;
1593         } else {
1594                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1595                         req = NULL;
1596         }
1597         io_commit_cqring(ctx);
1598         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1599
1600         if (req) {
1601                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1602                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1607                                   unsigned int cflags)
1608 {
1609         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1610                 io_clean_op(req);
1611         req->result = res;
1612         req->compl.cflags = cflags;
1613         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1614 }
1615
1616 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1617                                      long res, unsigned cflags)
1618 {
1619         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1620                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1621         else
1622                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1623 }
1624
1625 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1626 {
1627         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1628 }
1629
1630 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1631 {
1632         req_set_fail_links(req);
1633         io_put_req(req);
1634         io_req_complete_post(req, res, 0);
1635 }
1636
1637 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1638                                         struct io_comp_state *cs)
1639 {
1640         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1641         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1642         cs->locked_free_nr = 0;
1643         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1644 }
1645
1646 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1647 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1648 {
1649         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1650         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1651         int nr;
1652
1653         /*
1654          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1655          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1656          * side cache.
1657          */
1658         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1659                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1660
1661         nr = state->free_reqs;
1662         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1663                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1664                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1665
1666                 list_del(&req->compl.list);
1667                 state->reqs[nr++] = req;
1668                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1669                         break;
1670         }
1671
1672         state->free_reqs = nr;
1673         return nr != 0;
1674 }
1675
1676 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1677 {
1678         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1679
1680         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1681
1682         if (!state->free_reqs) {
1683                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1684                 int ret;
1685
1686                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1687                         goto got_req;
1688
1689                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1690                                             state->reqs);
1691
1692                 /*
1693                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1694                  * retry single alloc to be on the safe side.
1695                  */
1696                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1697                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1698                         if (!state->reqs[0])
1699                                 return NULL;
1700                         ret = 1;
1701                 }
1702                 state->free_reqs = ret;
1703         }
1704 got_req:
1705         state->free_reqs--;
1706         return state->reqs[state->free_reqs];
1707 }
1708
1709 static inline void io_put_file(struct file *file)
1710 {
1711         if (file)
1712                 fput(file);
1713 }
1714
1715 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1716 {
1717         unsigned int flags = req->flags;
1718
1719         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1720                 io_put_file(req->file);
1721         if (flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1722                      REQ_F_INFLIGHT)) {
1723                 io_clean_op(req);
1724
1725                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1726                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1727                         unsigned long flags;
1728
1729                         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1730                         list_del(&req->inflight_entry);
1731                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1732                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1733                 }
1734         }
1735         if (req->fixed_rsrc_refs)
1736                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1737         if (req->async_data)
1738                 kfree(req->async_data);
1739         if (req->work.creds) {
1740                 put_cred(req->work.creds);
1741                 req->work.creds = NULL;
1742         }
1743 }
1744
1745 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1746 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1747 {
1748         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1749
1750         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1751         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1752                 wake_up(&tctx->wait);
1753         put_task_struct_many(task, nr);
1754 }
1755
1756 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1757 {
1758         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1759
1760         io_dismantle_req(req);
1761         io_put_task(req->task, 1);
1762
1763         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1764         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1765 }
1766
1767 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1768 {
1769         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1770
1771         req->link = nxt->link;
1772         nxt->link = NULL;
1773 }
1774
1775 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1776         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1777 {
1778         struct io_kiocb *link = req->link;
1779
1780         /*
1781          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1782          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1783          */
1784         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1785                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1786                 int ret;
1787
1788                 io_remove_next_linked(req);
1789                 link->timeout.head = NULL;
1790                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1791                 if (ret != -1) {
1792                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1793                         io_put_req_deferred(link, 1);
1794                         return true;
1795                 }
1796         }
1797         return false;
1798 }
1799
1800 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1801         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1802 {
1803         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1804
1805         req->link = NULL;
1806         while (link) {
1807                 nxt = link->link;
1808                 link->link = NULL;
1809
1810                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1811                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1812                 io_put_req_deferred(link, 2);
1813                 link = nxt;
1814         }
1815 }
1816
1817 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1818         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1819 {
1820         bool posted = false;
1821
1822         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1823                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1824         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1825                 posted |= (req->link != NULL);
1826                 io_fail_links(req);
1827         }
1828         return posted;
1829 }
1830
1831 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1832 {
1833         struct io_kiocb *nxt;
1834
1835         /*
1836          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1837          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1838          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1839          * of the chain.
1840          */
1841         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1842                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1843                 unsigned long flags;
1844                 bool posted;
1845
1846                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1847                 posted = io_disarm_next(req);
1848                 if (posted)
1849                         io_commit_cqring(req->ctx);
1850                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1851                 if (posted)
1852                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1853         }
1854         nxt = req->link;
1855         req->link = NULL;
1856         return nxt;
1857 }
1858
1859 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1860 {
1861         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1862                 return NULL;
1863         return __io_req_find_next(req);
1864 }
1865
1866 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1867 {
1868         if (!ctx)
1869                 return;
1870         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1871                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1872                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1873                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1874         }
1875         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1876 }
1877
1878 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1879 {
1880         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1881         struct io_wq_work_list list;
1882         struct io_wq_work_node *node;
1883
1884         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1885                 return false;
1886
1887         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1888         list = tctx->task_list;
1889         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1890         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1891
1892         node = list.first;
1893         while (node) {
1894                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1895                 struct io_kiocb *req;
1896
1897                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1898                 if (req->ctx != ctx) {
1899                         ctx_flush_and_put(ctx);
1900                         ctx = req->ctx;
1901                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1902                 }
1903
1904                 req->task_work.func(&req->task_work);
1905                 node = next;
1906         }
1907
1908         ctx_flush_and_put(ctx);
1909         return list.first != NULL;
1910 }
1911
1912 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1913 {
1914         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1915
1916         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1917
1918         while (__tctx_task_work(tctx))
1919                 cond_resched();
1920 }
1921
1922 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1923 {
1924         struct task_struct *tsk = req->task;
1925         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1926         enum task_work_notify_mode notify;
1927         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1928         unsigned long flags;
1929         int ret = 0;
1930
1931         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1932                 return -ESRCH;
1933
1934         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1935
1936         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1937         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1938         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1939
1940         /* task_work already pending, we're done */
1941         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1942             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1943                 return 0;
1944
1945         /*
1946          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1947          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1948          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1949          * will do the job.
1950          */
1951         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1952
1953         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1954                 wake_up_process(tsk);
1955                 return 0;
1956         }
1957
1958         /*
1959          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1960          * in the list, it got run and we're fine.
1961          */
1962         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1963         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1964                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1965                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1966                         ret = 1;
1967                         break;
1968                 }
1969         }
1970         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1971         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1976 {
1977         struct callback_head *work, *next;
1978         bool executed = false;
1979
1980         do {
1981                 work = xchg(work_head, NULL);
1982                 if (!work)
1983                         break;
1984
1985                 do {
1986                         next = work->next;
1987                         work->func(work);
1988                         work = next;
1989                         cond_resched();
1990                 } while (work);
1991                 executed = true;
1992         } while (1);
1993
1994         return executed;
1995 }
1996
1997 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1998                                   struct callback_head *task_work)
1999 {
2000         struct callback_head *head;
2001
2002         do {
2003                 head = READ_ONCE(*work_head);
2004                 task_work->next = head;
2005         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2006 }
2007
2008 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2009                                           task_work_func_t cb)
2010 {
2011         init_task_work(&req->task_work, cb);
2012         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2013 }
2014
2015 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2016 {
2017         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2021         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2022         io_req_complete_failed(req, req->result);
2023         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2024 }
2025
2026 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2027 {
2028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2029
2030         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2031         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2032         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2033                 __io_queue_sqe(req);
2034         else
2035                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2036         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2037 }
2038
2039 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2040 {
2041         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2042
2043         __io_req_task_submit(req);
2044 }
2045
2046 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2047 {
2048         req->result = ret;
2049         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2050
2051         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2052                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2053 }
2054
2055 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2056 {
2057         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2058
2059         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2060                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2061 }
2062
2063 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2064 {
2065         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2066
2067         if (nxt)
2068                 io_req_task_queue(nxt);
2069 }
2070
2071 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2072 {
2073         io_queue_next(req);
2074         __io_free_req(req);
2075 }
2076
2077 struct req_batch {
2078         struct task_struct      *task;
2079         int                     task_refs;
2080         int                     ctx_refs;
2081 };
2082
2083 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2084 {
2085         rb->task_refs = 0;
2086         rb->ctx_refs = 0;
2087         rb->task = NULL;
2088 }
2089
2090 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2091                                      struct req_batch *rb)
2092 {
2093         if (rb->task)
2094                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2095         if (rb->ctx_refs)
2096                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2097 }
2098
2099 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2100                               struct io_submit_state *state)
2101 {
2102         io_queue_next(req);
2103         io_dismantle_req(req);
2104
2105         if (req->task != rb->task) {
2106                 if (rb->task)
2107                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2108                 rb->task = req->task;
2109                 rb->task_refs = 0;
2110         }
2111         rb->task_refs++;
2112         rb->ctx_refs++;
2113
2114         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2115                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2116         else
2117                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2118 }
2119
2120 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2121                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2122 {
2123         int i, nr = cs->nr;
2124         struct io_kiocb *req;
2125         struct req_batch rb;
2126
2127         io_init_req_batch(&rb);
2128         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2129         for (i = 0; i < nr; i++) {
2130                 req = cs->reqs[i];
2131                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2132         }
2133         io_commit_cqring(ctx);
2134         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2135
2136         io_cqring_ev_posted(ctx);
2137         for (i = 0; i < nr; i++) {
2138                 req = cs->reqs[i];
2139
2140                 /* submission and completion refs */
2141                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2142                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2143         }
2144
2145         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2146         cs->nr = 0;
2147 }
2148
2149 /*
2150  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2151  * was the last reference to this request.
2152  */
2153 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2154 {
2155         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2156
2157         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2158                 nxt = io_req_find_next(req);
2159                 __io_free_req(req);
2160         }
2161         return nxt;
2162 }
2163
2164 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2165 {
2166         if (req_ref_put_and_test(req))
2167                 io_free_req(req);
2168 }
2169
2170 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2171 {
2172         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2173
2174         io_free_req(req);
2175 }
2176
2177 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2178 {
2179         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2180         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2181                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2182 }
2183
2184 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2185 {
2186         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2187                 io_free_req_deferred(req);
2188 }
2189
2190 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2191 {
2192         /* See comment at the top of this file */
2193         smp_rmb();
2194         return __io_cqring_events(ctx);
2195 }
2196
2197 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2198 {
2199         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2200
2201         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2202         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2203 }
2204
2205 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2206 {
2207         unsigned int cflags;
2208
2209         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2210         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2211         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2212         kfree(kbuf);
2213         return cflags;
2214 }
2215
2216 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2217 {
2218         struct io_buffer *kbuf;
2219
2220         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2221         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2222 }
2223
2224 static inline bool io_run_task_work(void)
2225 {
2226         /*
2227          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2228          * not add work to such a task.
2229          */
2230         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2231                 return false;
2232         if (current->task_works) {
2233                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2234                 task_work_run();
2235                 return true;
2236         }
2237
2238         return false;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Find and free completed poll iocbs
2243  */
2244 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2245                                struct list_head *done)
2246 {
2247         struct req_batch rb;
2248         struct io_kiocb *req;
2249
2250         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2251         smp_rmb();
2252
2253         io_init_req_batch(&rb);
2254         while (!list_empty(done)) {
2255                 int cflags = 0;
2256
2257                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2258                 list_del(&req->inflight_entry);
2259
2260                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2261                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2262                         req->iopoll_completed = 0;
2263                         req_ref_get(req);
2264                         io_queue_async_work(req);
2265                         continue;
2266                 }
2267
2268                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2269                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2270
2271                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2272                 (*nr_events)++;
2273
2274                 if (req_ref_put_and_test(req))
2275                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2276         }
2277
2278         io_commit_cqring(ctx);
2279         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2280         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2281 }
2282
2283 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2284                         long min)
2285 {
2286         struct io_kiocb *req, *tmp;
2287         LIST_HEAD(done);
2288         bool spin;
2289         int ret;
2290
2291         /*
2292          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2293          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2294          */
2295         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2296
2297         ret = 0;
2298         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2299                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2300
2301                 /*
2302                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2303                  * If we find a request that requires polling, break out
2304                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2305                  */
2306                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2307                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2308                         continue;
2309                 }
2310                 if (!list_empty(&done))
2311                         break;
2312
2313                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2314                 if (ret < 0)
2315                         break;
2316
2317                 /* iopoll may have completed current req */
2318                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2319                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2320
2321                 if (ret && spin)
2322                         spin = false;
2323                 ret = 0;
2324         }
2325
2326         if (!list_empty(&done))
2327                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2328
2329         return ret;
2330 }
2331
2332 /*
2333  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2334  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2335  * as a non-spinning completion check.
2336  */
2337 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2338                                 long min)
2339 {
2340         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2341                 int ret;
2342
2343                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2344                 if (ret < 0)
2345                         return ret;
2346                 if (*nr_events >= min)
2347                         return 0;
2348         }
2349
2350         return 1;
2351 }
2352
2353 /*
2354  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2355  * find and complete them.
2356  */
2357 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2358 {
2359         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2360                 return;
2361
2362         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2363         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2364                 unsigned int nr_events = 0;
2365
2366                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2367
2368                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2369                 if (nr_events == 0)
2370                         break;
2371                 /*
2372                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2373                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2374                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2375                  */
2376                 if (need_resched()) {
2377                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2378                         cond_resched();
2379                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2380                 }
2381         }
2382         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2383 }
2384
2385 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2386 {
2387         unsigned int nr_events = 0;
2388         int iters = 0, ret = 0;
2389
2390         /*
2391          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2392          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2393          * that got punted to a workqueue.
2394          */
2395         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2396         do {
2397                 /*
2398                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2399                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2400                  * already triggered a CQE (eg in error).
2401                  */
2402                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2403                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2404                 if (io_cqring_events(ctx))
2405                         break;
2406
2407                 /*
2408                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2409                  * application entering polling for a command before it gets
2410                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2411                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2412                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2413                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2414                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2415                  * very same mutex.
2416                  */
2417                 if (!(++iters & 7)) {
2418                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2419                         io_run_task_work();
2420                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2421                 }
2422
2423                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2424                 if (ret <= 0)
2425                         break;
2426                 ret = 0;
2427         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2428
2429         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2430         return ret;
2431 }
2432
2433 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2434 {
2435         /*
2436          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2437          * thread.
2438          */
2439         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2440                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2441
2442                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2443                 sb_end_write(sb);
2444         }
2445 }
2446
2447 #ifdef CONFIG_BLOCK
2448 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2449 {
2450         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2451
2452         if (!rw)
2453                 return !io_req_prep_async(req);
2454         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2455         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2456         return true;
2457 }
2458
2459 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2460 {
2461         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2462         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2463
2464         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2465                 return false;
2466         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2467             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2468                 return false;
2469         /*
2470          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2471          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2472          * -EAGAIN.
2473          */
2474         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2475                 return false;
2476         return true;
2477 }
2478 #else
2479 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2480 {
2481         return false;
2482 }
2483 #endif
2484
2485 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2486                              unsigned int issue_flags)
2487 {
2488         int cflags = 0;
2489
2490         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2491                 kiocb_end_write(req);
2492         if (res != req->result) {
2493                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2494                     io_rw_should_reissue(req)) {
2495                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2496                         return;
2497                 }
2498                 req_set_fail_links(req);
2499         }
2500         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2501                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2502         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2503 }
2504
2505 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2506 {
2507         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2508
2509         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2510 }
2511
2512 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2513 {
2514         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2515
2516         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2517                 kiocb_end_write(req);
2518         if (unlikely(res != req->result)) {
2519                 bool fail = true;
2520
2521 #ifdef CONFIG_BLOCK
2522                 if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2523                     io_resubmit_prep(req))
2524                         fail = false;
2525 #endif
2526                 if (fail) {
2527                         req_set_fail_links(req);
2528                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2529                 }
2530         }
2531
2532         WRITE_ONCE(req->result, res);
2533         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2534         smp_wmb();
2535         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2536 }
2537
2538 /*
2539  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2540  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2541  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2542  * accessing the kiocb cookie.
2543  */
2544 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2545 {
2546         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2547
2548         /*
2549          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2550          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2551          * different devices.
2552          */
2553         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2554                 ctx->poll_multi_file = false;
2555         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2556                 struct io_kiocb *list_req;
2557
2558                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2559                                                 inflight_entry);
2560                 if (list_req->file != req->file)
2561                         ctx->poll_multi_file = true;
2562         }
2563
2564         /*
2565          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2566          * it to the front so we find it first.
2567          */
2568         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2569                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2570         else
2571                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2572
2573         /*
2574          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2575          * task context or in io worker task context. If current task context is
2576          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2577          */
2578         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2579             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2580                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2581 }
2582
2583 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2584 {
2585         if (state->file_refs) {
2586                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2587                 state->file_refs = 0;
2588         }
2589 }
2590
2591 /*
2592  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2593  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2594  * has more than one submission.
2595  */
2596 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2597 {
2598         if (!state)
2599                 return fget(fd);
2600
2601         if (state->file_refs) {
2602                 if (state->fd == fd) {
2603                         state->file_refs--;
2604                         return state->file;
2605                 }
2606                 io_state_file_put(state);
2607         }
2608         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2609         if (unlikely(!state->file))
2610                 return NULL;
2611
2612         state->fd = fd;
2613         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2614         return state->file;
2615 }
2616
2617 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2618 {
2619         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2620 }
2621
2622 /*
2623  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2624  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2625  * inline.
2626  */
2627 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2628 {
2629         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2630
2631         if (S_ISBLK(mode)) {
2632                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2633                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2634                         return true;
2635                 return false;
2636         }
2637         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2638                 return true;
2639         if (S_ISREG(mode)) {
2640                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2641                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2642                     file->f_op != &io_uring_fops)
2643                         return true;
2644                 return false;
2645         }
2646
2647         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2648         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2649                 return true;
2650
2651         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2652                 return false;
2653
2654         if (rw == READ)
2655                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2656
2657         return file->f_op->write_iter != NULL;
2658 }
2659
2660 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2661 {
2662         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2663                 return true;
2664         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2665                 return true;
2666
2667         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2668 }
2669
2670 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2671 {
2672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2673         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2674         struct file *file = req->file;
2675         unsigned ioprio;
2676         int ret;
2677
2678         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2679                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2680
2681         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2682         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2683                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2684                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2685         }
2686         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2687         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2688         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2689         if (unlikely(ret))
2690                 return ret;
2691
2692         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2693         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2694                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2695
2696         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2697         if (ioprio) {
2698                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2699                 if (ret)
2700                         return ret;
2701
2702                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2703         } else
2704                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2705
2706         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2707                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2708                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2709                         return -EOPNOTSUPP;
2710
2711                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2712                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2713                 req->iopoll_completed = 0;
2714         } else {
2715                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2716                         return -EINVAL;
2717                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2718         }
2719
2720         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2721         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2722         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2723         return 0;
2724 }
2725
2726 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2727 {
2728         switch (ret) {
2729         case -EIOCBQUEUED:
2730                 break;
2731         case -ERESTARTSYS:
2732         case -ERESTARTNOINTR:
2733         case -ERESTARTNOHAND:
2734         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2735                 /*
2736                  * We can't just restart the syscall, since previously
2737                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2738                  * IO with EINTR.
2739                  */
2740                 ret = -EINTR;
2741                 fallthrough;
2742         default:
2743                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2744         }
2745 }
2746
2747 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2748                        unsigned int issue_flags)
2749 {
2750         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2751         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2752         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2753
2754         /* add previously done IO, if any */
2755         if (io && io->bytes_done > 0) {
2756                 if (ret < 0)
2757                         ret = io->bytes_done;
2758                 else
2759                         ret += io->bytes_done;
2760         }
2761
2762         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2763                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2764         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2765                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2766         else
2767                 io_rw_done(kiocb, ret);
2768
2769         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2770                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2771                 if (!io_resubmit_prep(req)) {
2772                         req_ref_get(req);
2773                         io_queue_async_work(req);
2774                 } else {
2775                         int cflags = 0;
2776
2777                         req_set_fail_links(req);
2778                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2779                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2780                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2781                 }
2782         }
2783 }
2784
2785 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2786 {
2787         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2788         size_t len = req->rw.len;
2789         struct io_mapped_ubuf *imu;
2790         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2791         size_t offset;
2792         u64 buf_addr;
2793
2794         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2795                 return -EFAULT;
2796         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2797         imu = &ctx->user_bufs[index];
2798         buf_addr = req->rw.addr;
2799
2800         /* overflow */
2801         if (buf_addr + len < buf_addr)
2802                 return -EFAULT;
2803         /* not inside the mapped region */
2804         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2805                 return -EFAULT;
2806
2807         /*
2808          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2809          * and advance us to the beginning.
2810          */
2811         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2812         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2813
2814         if (offset) {
2815                 /*
2816                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2817                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2818                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2819                  * we know that:
2820                  *
2821                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2822                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2823                  *    first and last bvec
2824                  *
2825                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2826                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2827                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2828                  * since we can just skip the first segment, which may not
2829                  * be PAGE_SIZE aligned.
2830                  */
2831                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2832
2833                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2834                         iov_iter_advance(iter, offset);
2835                 } else {
2836                         unsigned long seg_skip;
2837
2838                         /* skip first vec */
2839                         offset -= bvec->bv_len;
2840                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2841
2842                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2843                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2844                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2845                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2846                 }
2847         }
2848
2849         return 0;
2850 }
2851
2852 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2853 {
2854         if (needs_lock)
2855                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2856 }
2857
2858 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2859 {
2860         /*
2861          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2862          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2863          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2864          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2865          */
2866         if (needs_lock)
2867                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2868 }
2869
2870 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2871                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2872                                           bool needs_lock)
2873 {
2874         struct io_buffer *head;
2875
2876         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2877                 return kbuf;
2878
2879         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2880
2881         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2882
2883         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2884         if (head) {
2885                 if (!list_empty(&head->list)) {
2886                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2887                                                         list);
2888                         list_del(&kbuf->list);
2889                 } else {
2890                         kbuf = head;
2891                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2892                 }
2893                 if (*len > kbuf->len)
2894                         *len = kbuf->len;
2895         } else {
2896                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2897         }
2898
2899         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2900
2901         return kbuf;
2902 }
2903
2904 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2905                                         bool needs_lock)
2906 {
2907         struct io_buffer *kbuf;
2908         u16 bgid;
2909
2910         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2911         bgid = req->buf_index;
2912         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2913         if (IS_ERR(kbuf))
2914                 return kbuf;
2915         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2916         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2917         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2918 }
2919
2920 #ifdef CONFIG_COMPAT
2921 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2922                                 bool needs_lock)
2923 {
2924         struct compat_iovec __user *uiov;
2925         compat_ssize_t clen;
2926         void __user *buf;
2927         ssize_t len;
2928
2929         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2930         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2931                 return -EFAULT;
2932         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2933                 return -EFAULT;
2934         if (clen < 0)
2935                 return -EINVAL;
2936
2937         len = clen;
2938         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2939         if (IS_ERR(buf))
2940                 return PTR_ERR(buf);
2941         iov[0].iov_base = buf;
2942         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2943         return 0;
2944 }
2945 #endif
2946
2947 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2948                                       bool needs_lock)
2949 {
2950         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2951         void __user *buf;
2952         ssize_t len;
2953
2954         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2955                 return -EFAULT;
2956
2957         len = iov[0].iov_len;
2958         if (len < 0)
2959                 return -EINVAL;
2960         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2961         if (IS_ERR(buf))
2962                 return PTR_ERR(buf);
2963         iov[0].iov_base = buf;
2964         iov[0].iov_len = len;
2965         return 0;
2966 }
2967
2968 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2969                                     bool needs_lock)
2970 {
2971         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2972                 struct io_buffer *kbuf;
2973
2974                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2975                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2976                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2977                 return 0;
2978         }
2979         if (req->rw.len != 1)
2980                 return -EINVAL;
2981
2982 #ifdef CONFIG_COMPAT
2983         if (req->ctx->compat)
2984                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2985 #endif
2986
2987         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2988 }
2989
2990 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2991                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2992 {
2993         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2994         size_t sqe_len = req->rw.len;
2995         u8 opcode = req->opcode;
2996         ssize_t ret;
2997
2998         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2999                 *iovec = NULL;
3000                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3001         }
3002
3003         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3004         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3005                 return -EINVAL;
3006
3007         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3008                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3009                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3010                         if (IS_ERR(buf))
3011                                 return PTR_ERR(buf);
3012                         req->rw.len = sqe_len;
3013                 }
3014
3015                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3016                 *iovec = NULL;
3017                 return ret;
3018         }
3019
3020         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3021                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3022                 if (!ret)
3023                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3024                 *iovec = NULL;
3025                 return ret;
3026         }
3027
3028         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3029                               req->ctx->compat);
3030 }
3031
3032 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3033 {
3034         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3035 }
3036
3037 /*
3038  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3039  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3040  */
3041 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3042 {
3043         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3044         struct file *file = req->file;
3045         ssize_t ret = 0;
3046
3047         /*
3048          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3049          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3050          * the kiocb to be handled from an async context.
3051          */
3052         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3053                 return -EOPNOTSUPP;
3054         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3055                 return -EAGAIN;
3056
3057         while (iov_iter_count(iter)) {
3058                 struct iovec iovec;
3059                 ssize_t nr;
3060
3061                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3062                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3063                 } else {
3064                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3065                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3066                 }
3067
3068                 if (rw == READ) {
3069                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3070                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3071                 } else {
3072                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3073                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3074                 }
3075
3076                 if (nr < 0) {
3077                         if (!ret)
3078                                 ret = nr;
3079                         break;
3080                 }
3081                 ret += nr;
3082                 if (nr != iovec.iov_len)
3083                         break;
3084                 req->rw.len -= nr;
3085                 req->rw.addr += nr;
3086                 iov_iter_advance(iter, nr);
3087         }
3088
3089         return ret;
3090 }
3091
3092 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3093                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3094 {
3095         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3096
3097         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3098         rw->free_iovec = iovec;
3099         rw->bytes_done = 0;
3100         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3101         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3102                 return;
3103         if (!iovec) {
3104                 unsigned iov_off = 0;
3105
3106                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3107                 if (iter->iov != fast_iov) {
3108                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3109                         rw->iter.iov += iov_off;
3110                 }
3111                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3112                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3113                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3114         } else {
3115                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3116         }
3117 }
3118
3119 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3120 {
3121         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3122         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3123         return req->async_data == NULL;
3124 }
3125
3126 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3127                              const struct iovec *fast_iov,
3128                              struct iov_iter *iter, bool force)
3129 {
3130         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3131                 return 0;
3132         if (!req->async_data) {
3133                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3134                         kfree(iovec);
3135                         return -ENOMEM;
3136                 }
3137
3138                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3139         }
3140         return 0;
3141 }
3142
3143 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3144 {
3145         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3146         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3147         int ret;
3148
3149         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3150         if (unlikely(ret < 0))
3151                 return ret;
3152
3153         iorw->bytes_done = 0;
3154         iorw->free_iovec = iov;
3155         if (iov)
3156                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3157         return 0;
3158 }
3159
3160 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3161 {
3162         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3163                 return -EBADF;
3164         return io_prep_rw(req, sqe);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3169  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3170  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3171  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3172  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3173  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3174  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3175  * slow path.
3176  */
3177 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3178                              int sync, void *arg)
3179 {
3180         struct wait_page_queue *wpq;
3181         struct io_kiocb *req = wait->private;
3182         struct wait_page_key *key = arg;
3183
3184         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3185
3186         if (!wake_page_match(wpq, key))
3187                 return 0;
3188
3189         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3190         list_del_init(&wait->entry);
3191
3192         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3193         req_ref_get(req);
3194         io_req_task_queue(req);
3195         return 1;
3196 }
3197
3198 /*
3199  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3200  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3201  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3202  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3203  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3204  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3205  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3206  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3207  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3208  * async worker threads for a blocking retry.
3209  */
3210 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3211 {
3212         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3213         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3214         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3215
3216         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3217         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3218                 return false;
3219
3220         /* Only for buffered IO */
3221         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3222                 return false;
3223
3224         /*
3225          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3226          * support callback based unlocks
3227          */
3228         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3229                 return false;
3230
3231         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3232         wait->wait.private = req;
3233         wait->wait.flags = 0;
3234         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3235         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3236         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3237         kiocb->ki_waitq = wait;
3238         return true;
3239 }
3240
3241 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3242 {
3243         if (req->file->f_op->read_iter)
3244                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3245         else if (req->file->f_op->read)
3246                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3247         else
3248                 return -EINVAL;
3249 }
3250
3251 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3252 {
3253         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3254         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3255         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3256         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3257         ssize_t io_size, ret, ret2;
3258         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3259
3260         if (rw) {
3261                 iter = &rw->iter;
3262                 iovec = NULL;
3263         } else {
3264                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3265                 if (ret < 0)
3266                         return ret;
3267         }
3268         io_size = iov_iter_count(iter);
3269         req->result = io_size;
3270
3271         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3272         if (!force_nonblock)
3273                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3274         else
3275                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3276
3277         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3278         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3279                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3280                 return ret ?: -EAGAIN;
3281         }
3282
3283         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3284         if (unlikely(ret)) {
3285                 kfree(iovec);
3286                 return ret;
3287         }
3288
3289         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3290
3291         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3292                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3293                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3294                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3295                         goto done;
3296                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3297                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3298                         goto done;
3299                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3300                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3301                 ret = 0;
3302         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3303                 goto out_free;
3304         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3305                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3306                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3307                 goto done;
3308         }
3309
3310         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3311         if (ret2)
3312                 return ret2;
3313
3314         iovec = NULL;
3315         rw = req->async_data;
3316         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3317         iter = &rw->iter;
3318
3319         do {
3320                 io_size -= ret;
3321                 rw->bytes_done += ret;
3322                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3323                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3324                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3325                         return -EAGAIN;
3326                 }
3327
3328                 /*
3329                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3330                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3331                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3332                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3333                  */
3334                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3335                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3336                         return 0;
3337                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3338                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3339         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3340 done:
3341         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3342 out_free:
3343         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3344         if (iovec)
3345                 kfree(iovec);
3346         return 0;
3347 }
3348
3349 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3350 {
3351         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3352                 return -EBADF;
3353         return io_prep_rw(req, sqe);
3354 }
3355
3356 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3357 {
3358         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3359         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3360         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3361         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3362         ssize_t ret, ret2, io_size;
3363         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3364
3365         if (rw) {
3366                 iter = &rw->iter;
3367                 iovec = NULL;
3368         } else {
3369                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3370                 if (ret < 0)
3371                         return ret;
3372         }
3373         io_size = iov_iter_count(iter);
3374         req->result = io_size;
3375
3376         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3377         if (!force_nonblock)
3378                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3379         else
3380                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3381
3382         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3383         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3384                 goto copy_iov;
3385
3386         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3387         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3388             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3389                 goto copy_iov;
3390
3391         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3392         if (unlikely(ret))
3393                 goto out_free;
3394
3395         /*
3396          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3397          * which will be released by another thread in
3398          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3399          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3400          * we return to userspace.
3401          */
3402         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3403                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3404                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3405                                         SB_FREEZE_WRITE);
3406         }
3407         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3408
3409         if (req->file->f_op->write_iter)
3410                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3411         else if (req->file->f_op->write)
3412                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3413         else
3414                 ret2 = -EINVAL;
3415
3416         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3417                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3418                 ret2 = -EAGAIN;
3419         }
3420
3421         /*
3422          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3423          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3424          */
3425         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3426                 ret2 = -EAGAIN;
3427         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3428         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3429                 goto done;
3430         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3431                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3432                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3433                         goto copy_iov;
3434 done:
3435                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3436         } else {
3437 copy_iov:
3438                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3439                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3440                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3441                 return ret ?: -EAGAIN;
3442         }
3443 out_free:
3444         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3445         if (iovec)
3446                 kfree(iovec);
3447         return ret;
3448 }
3449
3450 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3451                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3452 {
3453         struct io_rename *ren = &req->rename;
3454         const char __user *oldf, *newf;
3455
3456         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3457                 return -EBADF;
3458
3459         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3460         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3461         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3462         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3463         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3464
3465         ren->oldpath = getname(oldf);
3466         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3467                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3468
3469         ren->newpath = getname(newf);
3470         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3471                 putname(ren->oldpath);
3472                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3473         }
3474
3475         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3476         return 0;
3477 }
3478
3479 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3480 {
3481         struct io_rename *ren = &req->rename;
3482         int ret;
3483
3484         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3485                 return -EAGAIN;
3486
3487         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3488                                 ren->newpath, ren->flags);
3489
3490         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3491         if (ret < 0)
3492                 req_set_fail_links(req);
3493         io_req_complete(req, ret);
3494         return 0;
3495 }
3496
3497 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3498                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3499 {
3500         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3501         const char __user *fname;
3502
3503         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3504                 return -EBADF;
3505
3506         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3507
3508         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3509         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3510                 return -EINVAL;
3511
3512         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3513         un->filename = getname(fname);
3514         if (IS_ERR(un->filename))
3515                 return PTR_ERR(un->filename);
3516
3517         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3518         return 0;
3519 }
3520
3521 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3522 {
3523         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3524         int ret;
3525
3526         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3527                 return -EAGAIN;
3528
3529         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3530                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3531         else
3532                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3533
3534         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3535         if (ret < 0)
3536                 req_set_fail_links(req);
3537         io_req_complete(req, ret);
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3542                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3543 {
3544 #if defined(CONFIG_NET)
3545         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3546                 return -EINVAL;
3547         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3548             sqe->buf_index)
3549                 return -EINVAL;
3550
3551         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3552         return 0;
3553 #else
3554         return -EOPNOTSUPP;
3555 #endif
3556 }
3557
3558 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3559 {
3560 #if defined(CONFIG_NET)
3561         struct socket *sock;
3562         int ret;
3563
3564         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3565                 return -EAGAIN;
3566
3567         sock = sock_from_file(req->file);
3568         if (unlikely(!sock))
3569                 return -ENOTSOCK;
3570
3571         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3572         if (ret < 0)
3573                 req_set_fail_links(req);
3574         io_req_complete(req, ret);
3575         return 0;
3576 #else
3577         return -EOPNOTSUPP;
3578 #endif
3579 }
3580
3581 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3582                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3583 {
3584         struct io_splice* sp = &req->splice;
3585         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3586
3587         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3588                 return -EINVAL;
3589
3590         sp->file_in = NULL;
3591         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3592         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3593
3594         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3595                 return -EINVAL;
3596
3597         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3598                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3599         if (!sp->file_in)
3600                 return -EBADF;
3601         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3602         return 0;
3603 }
3604
3605 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3606                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3607 {
3608         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3609                 return -EINVAL;
3610         return __io_splice_prep(req, sqe);
3611 }
3612
3613 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3614 {
3615         struct io_splice *sp = &req->splice;
3616         struct file *in = sp->file_in;
3617         struct file *out = sp->file_out;
3618         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3619         long ret = 0;
3620
3621         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3622                 return -EAGAIN;
3623         if (sp->len)
3624                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3625
3626         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3627                 io_put_file(in);
3628         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3629
3630         if (ret != sp->len)
3631                 req_set_fail_links(req);
3632         io_req_complete(req, ret);
3633         return 0;
3634 }
3635
3636 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3637 {
3638         struct io_splice* sp = &req->splice;
3639
3640         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3641         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3642         return __io_splice_prep(req, sqe);
3643 }
3644
3645 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3646 {
3647         struct io_splice *sp = &req->splice;
3648         struct file *in = sp->file_in;
3649         struct file *out = sp->file_out;
3650         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3651         loff_t *poff_in, *poff_out;
3652         long ret = 0;
3653
3654         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3655                 return -EAGAIN;
3656
3657         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3658         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3659
3660         if (sp->len)
3661                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3662
3663         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3664                 io_put_file(in);
3665         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3666
3667         if (ret != sp->len)
3668                 req_set_fail_links(req);
3669         io_req_complete(req, ret);
3670         return 0;
3671 }
3672
3673 /*
3674  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3675  */
3676 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3677 {
3678         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3679
3680         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3681                 return -EINVAL;
3682
3683         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3688 {
3689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3690
3691         if (!req->file)
3692                 return -EBADF;
3693
3694         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3695                 return -EINVAL;
3696         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3697                 return -EINVAL;
3698
3699         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3700         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3704         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3709 {
3710         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3711         int ret;
3712
3713         /* fsync always requires a blocking context */
3714         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3715                 return -EAGAIN;
3716
3717         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3718                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3719                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3720         if (ret < 0)
3721                 req_set_fail_links(req);
3722         io_req_complete(req, ret);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3727                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3728 {
3729         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3730                 return -EINVAL;
3731         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3732                 return -EINVAL;
3733
3734         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3735         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3736         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3741 {
3742         int ret;
3743
3744         /* fallocate always requiring blocking context */
3745         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3746                 return -EAGAIN;
3747         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3748                                 req->sync.len);
3749         if (ret < 0)
3750                 req_set_fail_links(req);
3751         io_req_complete(req, ret);
3752         return 0;
3753 }
3754
3755 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3756 {
3757         const char __user *fname;
3758         int ret;
3759
3760         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3761                 return -EINVAL;
3762         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3763                 return -EBADF;
3764
3765         /* open.how should be already initialised */
3766         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3767                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3768
3769         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3770         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3771         req->open.filename = getname(fname);
3772         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3773                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3774                 req->open.filename = NULL;
3775                 return ret;
3776         }
3777         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3778         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3779         return 0;
3780 }
3781
3782 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3783 {
3784         u64 flags, mode;
3785
3786         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3787                 return -EINVAL;
3788         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3789         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3790         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3791         return __io_openat_prep(req, sqe);
3792 }
3793
3794 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3795 {
3796         struct open_how __user *how;
3797         size_t len;
3798         int ret;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3801                 return -EINVAL;
3802         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3803         len = READ_ONCE(sqe->len);
3804         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3805                 return -EINVAL;
3806
3807         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3808                                         len);
3809         if (ret)
3810                 return ret;
3811
3812         return __io_openat_prep(req, sqe);
3813 }
3814
3815 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3816 {
3817         struct open_flags op;
3818         struct file *file;
3819         bool nonblock_set;
3820         bool resolve_nonblock;
3821         int ret;
3822
3823         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3824         if (ret)
3825                 goto err;
3826         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3827         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3828         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3829                 /*
3830                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3831                  * it'll always -EAGAIN
3832                  */
3833                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3834                         return -EAGAIN;
3835                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3836                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3837         }
3838
3839         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3840         if (ret < 0)
3841                 goto err;
3842
3843         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3844         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3845         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3846             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3847                 /*
3848                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3849                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3850                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3851                  */
3852                 put_unused_fd(ret);
3853                 return -EAGAIN;
3854         }
3855
3856         if (IS_ERR(file)) {
3857                 put_unused_fd(ret);
3858                 ret = PTR_ERR(file);
3859         } else {
3860                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3861                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3862                 fsnotify_open(file);
3863                 fd_install(ret, file);
3864         }
3865 err:
3866         putname(req->open.filename);
3867         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3868         if (ret < 0)
3869                 req_set_fail_links(req);
3870         io_req_complete(req, ret);
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3875 {
3876         return io_openat2(req, issue_flags);
3877 }
3878
3879 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3880                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3881 {
3882         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3883         u64 tmp;
3884
3885         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3886                 return -EINVAL;
3887
3888         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3889         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         memset(p, 0, sizeof(*p));
3893         p->nbufs = tmp;
3894         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3895         return 0;
3896 }
3897
3898 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3899                                int bgid, unsigned nbufs)
3900 {
3901         unsigned i = 0;
3902
3903         /* shouldn't happen */
3904         if (!nbufs)
3905                 return 0;
3906
3907         /* the head kbuf is the list itself */
3908         while (!list_empty(&buf->list)) {
3909                 struct io_buffer *nxt;
3910
3911                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3912                 list_del(&nxt->list);
3913                 kfree(nxt);
3914                 if (++i == nbufs)
3915                         return i;
3916         }
3917         i++;
3918         kfree(buf);
3919         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3920
3921         return i;
3922 }
3923
3924 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3925 {
3926         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3927         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3928         struct io_buffer *head;
3929         int ret = 0;
3930         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3931
3932         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3933
3934         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3935
3936         ret = -ENOENT;
3937         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3938         if (head)
3939                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3940         if (ret < 0)
3941                 req_set_fail_links(req);
3942
3943         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3944         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3945         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3946         return 0;
3947 }
3948
3949 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3950                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3951 {
3952         unsigned long size;
3953         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3954         u64 tmp;
3955
3956         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3957                 return -EINVAL;
3958
3959         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3960         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3961                 return -E2BIG;
3962         p->nbufs = tmp;
3963         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3964         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3965
3966         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3967         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3968                 return -EFAULT;
3969
3970         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3971         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3972         if (tmp > USHRT_MAX)
3973                 return -E2BIG;
3974         p->bid = tmp;
3975         return 0;
3976 }
3977
3978 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3979 {
3980         struct io_buffer *buf;
3981         u64 addr = pbuf->addr;
3982         int i, bid = pbuf->bid;
3983
3984         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3985                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3986                 if (!buf)
3987                         break;
3988
3989                 buf->addr = addr;
3990                 buf->len = pbuf->len;
3991                 buf->bid = bid;
3992                 addr += pbuf->len;
3993                 bid++;
3994                 if (!*head) {
3995                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3996                         *head = buf;
3997                 } else {
3998                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3999                 }
4000         }
4001
4002         return i ? i : -ENOMEM;
4003 }
4004
4005 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4006 {
4007         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4008         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4009         struct io_buffer *head, *list;
4010         int ret = 0;
4011         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4012
4013         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4014
4015         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4016
4017         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4018
4019         ret = io_add_buffers(p, &head);
4020         if (ret >= 0 && !list) {
4021                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4022                 if (ret < 0)
4023                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4024         }
4025         if (ret < 0)
4026                 req_set_fail_links(req);
4027         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4028         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4029         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4030         return 0;
4031 }
4032
4033 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4034                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4035 {
4036 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4037         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4038                 return -EINVAL;
4039         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4040                 return -EINVAL;
4041
4042         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4043         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4044         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4045
4046         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4047                 struct epoll_event __user *ev;
4048
4049                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4050                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4051                         return -EFAULT;
4052         }
4053
4054         return 0;
4055 #else
4056         return -EOPNOTSUPP;
4057 #endif
4058 }
4059
4060 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4061 {
4062 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4063         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4064         int ret;
4065         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4066
4067         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4068         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4069                 return -EAGAIN;
4070
4071         if (ret < 0)
4072                 req_set_fail_links(req);
4073         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4074         return 0;
4075 #else
4076         return -EOPNOTSUPP;
4077 #endif
4078 }
4079
4080 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4081 {
4082 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4083         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4084                 return -EINVAL;
4085         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4086                 return -EINVAL;
4087
4088         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4089         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4090         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4091         return 0;
4092 #else
4093         return -EOPNOTSUPP;
4094 #endif
4095 }
4096
4097 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4098 {
4099 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4100         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4101         int ret;
4102
4103         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4104                 return -EAGAIN;
4105
4106         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4107         if (ret < 0)
4108                 req_set_fail_links(req);
4109         io_req_complete(req, ret);
4110         return 0;
4111 #else
4112         return -EOPNOTSUPP;
4113 #endif
4114 }
4115
4116 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4117 {
4118         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4119                 return -EINVAL;
4120         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4121                 return -EINVAL;
4122
4123         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4124         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4125         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4130 {
4131         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4132         int ret;
4133
4134         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4135                 switch (fa->advice) {
4136                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4137                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4138                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4139                         break;
4140                 default:
4141                         return -EAGAIN;
4142                 }
4143         }
4144
4145         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4146         if (ret < 0)
4147                 req_set_fail_links(req);
4148         io_req_complete(req, ret);
4149         return 0;
4150 }
4151
4152 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4153 {
4154         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4155                 return -EINVAL;
4156         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4157                 return -EINVAL;
4158         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4159                 return -EBADF;
4160
4161         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4162         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4163         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4164         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4165         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4166
4167         return 0;
4168 }
4169
4170 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4171 {
4172         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4173         int ret;
4174
4175         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4176                 return -EAGAIN;
4177
4178         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4179                        ctx->buffer);
4180
4181         if (ret < 0)
4182                 req_set_fail_links(req);
4183         io_req_complete(req, ret);
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4188 {
4189         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4190                 return -EINVAL;
4191         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4192             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4193                 return -EINVAL;
4194         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4195                 return -EBADF;
4196
4197         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4202 {
4203         struct files_struct *files = current->files;
4204         struct io_close *close = &req->close;
4205         struct fdtable *fdt;
4206         struct file *file;
4207         int ret;
4208
4209         file = NULL;
4210         ret = -EBADF;
4211         spin_lock(&files->file_lock);
4212         fdt = files_fdtable(files);
4213         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4214                 spin_unlock(&files->file_lock);
4215                 goto err;
4216         }
4217         file = fdt->fd[close->fd];
4218         if (!file) {
4219                 spin_unlock(&files->file_lock);
4220                 goto err;
4221         }
4222
4223         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4224                 spin_unlock(&files->file_lock);
4225                 file = NULL;
4226                 goto err;
4227         }
4228
4229         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4230         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4231                 spin_unlock(&files->file_lock);
4232                 return -EAGAIN;
4233         }
4234
4235         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4236         spin_unlock(&files->file_lock);
4237         if (ret < 0) {
4238                 if (ret == -ENOENT)
4239                         ret = -EBADF;
4240                 goto err;
4241         }
4242
4243         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4244         ret = filp_close(file, current->files);
4245 err:
4246         if (ret < 0)
4247                 req_set_fail_links(req);
4248         if (file)
4249                 fput(file);
4250         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4251         return 0;
4252 }
4253
4254 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4255 {
4256         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4257
4258         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4259                 return -EINVAL;
4260         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4261                 return -EINVAL;
4262
4263         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4264         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4265         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4266         return 0;
4267 }
4268
4269 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4270 {
4271         int ret;
4272
4273         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4274         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4275                 return -EAGAIN;
4276
4277         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4278                                 req->sync.flags);
4279         if (ret < 0)
4280                 req_set_fail_links(req);
4281         io_req_complete(req, ret);
4282         return 0;
4283 }
4284
4285 #if defined(CONFIG_NET)
4286 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4287                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4288 {
4289         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4290
4291         if (async_msg)
4292                 return -EAGAIN;
4293         if (io_alloc_async_data(req)) {
4294                 kfree(kmsg->free_iov);
4295                 return -ENOMEM;
4296         }
4297         async_msg = req->async_data;
4298         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4299         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4300         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4301         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4302         if (!async_msg->free_iov)
4303                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4304
4305         return -EAGAIN;
4306 }
4307
4308 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4309                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4310 {
4311         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4312         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4313         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4314                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4315 }
4316
4317 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4318 {
4319         int ret;
4320
4321         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4322         if (!ret)
4323                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4324         return ret;
4325 }
4326
4327 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4328 {
4329         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4330
4331         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4332                 return -EINVAL;
4333
4334         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4335         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4336         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4337
4338 #ifdef CONFIG_COMPAT
4339         if (req->ctx->compat)
4340                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4341 #endif
4342         return 0;
4343 }
4344
4345 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4346 {
4347         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4348         struct socket *sock;
4349         unsigned flags;
4350         int min_ret = 0;
4351         int ret;
4352
4353         sock = sock_from_file(req->file);
4354         if (unlikely(!sock))
4355                 return -ENOTSOCK;
4356
4357         kmsg = req->async_data;
4358         if (!kmsg) {
4359                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4360                 if (ret)
4361                         return ret;
4362                 kmsg = &iomsg;
4363         }
4364
4365         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4366         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4367                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4368         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4369                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4370
4371         if (flags & MSG_WAITALL)
4372                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4373
4374         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4375         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4376                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4377         if (ret == -ERESTARTSYS)
4378                 ret = -EINTR;
4379
4380         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4381         if (kmsg->free_iov)
4382                 kfree(kmsg->free_iov);
4383         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4384         if (ret < min_ret)
4385                 req_set_fail_links(req);
4386         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4387         return 0;
4388 }
4389
4390 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4391 {
4392         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4393         struct msghdr msg;
4394         struct iovec iov;
4395         struct socket *sock;
4396         unsigned flags;
4397         int min_ret = 0;
4398         int ret;
4399
4400         sock = sock_from_file(req->file);
4401         if (unlikely(!sock))
4402                 return -ENOTSOCK;
4403
4404         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4405         if (unlikely(ret))
4406                 return ret;
4407
4408         msg.msg_name = NULL;
4409         msg.msg_control = NULL;
4410         msg.msg_controllen = 0;
4411         msg.msg_namelen = 0;
4412
4413         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4414         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4415                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4416         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4417                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4418
4419         if (flags & MSG_WAITALL)
4420                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4421
4422         msg.msg_flags = flags;
4423         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4424         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4425                 return -EAGAIN;
4426         if (ret == -ERESTARTSYS)
4427                 ret = -EINTR;
4428
4429         if (ret < min_ret)
4430                 req_set_fail_links(req);
4431         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4432         return 0;
4433 }
4434
4435 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4436                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4437 {
4438         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4439         struct iovec __user *uiov;
4440         size_t iov_len;
4441         int ret;
4442
4443         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4444                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4445         if (ret)
4446                 return ret;
4447
4448         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4449                 if (iov_len > 1)
4450                         return -EINVAL;
4451                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4452                         return -EFAULT;
4453                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4454                 iomsg->free_iov = NULL;
4455         } else {
4456                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4457                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4458                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4459                                      false);
4460                 if (ret > 0)
4461                         ret = 0;
4462         }
4463
4464         return ret;
4465 }
4466
4467 #ifdef CONFIG_COMPAT
4468 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4469                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4470 {
4471         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4472         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4473         struct compat_iovec __user *uiov;
4474         compat_uptr_t ptr;
4475         compat_size_t len;
4476         int ret;
4477
4478         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4479         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4480                                         &ptr, &len);
4481         if (ret)
4482                 return ret;
4483
4484         uiov = compat_ptr(ptr);
4485         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4486                 compat_ssize_t clen;
4487
4488                 if (len > 1)
4489                         return -EINVAL;
4490                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4491                         return -EFAULT;
4492                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4493                         return -EFAULT;
4494                 if (clen < 0)
4495                         return -EINVAL;
4496                 sr->len = clen;
4497                 iomsg->free_iov = NULL;
4498         } else {
4499                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4500                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4501                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4502                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4503                 if (ret < 0)
4504                         return ret;
4505         }
4506
4507         return 0;
4508 }
4509 #endif
4510
4511 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4512                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4513 {
4514         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4515
4516 #ifdef CONFIG_COMPAT
4517         if (req->ctx->compat)
4518                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4519 #endif
4520
4521         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4522 }
4523
4524 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4525                                                bool needs_lock)
4526 {
4527         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4528         struct io_buffer *kbuf;
4529
4530         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4531         if (IS_ERR(kbuf))
4532                 return kbuf;
4533
4534         sr->kbuf = kbuf;
4535         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4536         return kbuf;
4537 }
4538
4539 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4540 {
4541         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4542 }
4543
4544 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4545 {
4546         int ret;
4547
4548         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4549         if (!ret)
4550                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4551         return ret;
4552 }
4553
4554 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4555 {
4556         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
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         return 0;
4571 }
4572
4573 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4574 {
4575         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4576         struct socket *sock;
4577         struct io_buffer *kbuf;
4578         unsigned flags;
4579         int min_ret = 0;
4580         int ret, cflags = 0;
4581         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4582
4583         sock = sock_from_file(req->file);
4584         if (unlikely(!sock))
4585                 return -ENOTSOCK;
4586
4587         kmsg = req->async_data;
4588         if (!kmsg) {
4589                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4590                 if (ret)
4591                         return ret;
4592                 kmsg = &iomsg;
4593         }
4594
4595         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4596                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4597                 if (IS_ERR(kbuf))
4598                         return PTR_ERR(kbuf);
4599                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4600                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4601                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4602                                 1, req->sr_msg.len);
4603         }
4604
4605         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4606         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4607                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4608         else if (force_nonblock)
4609                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4610
4611         if (flags & MSG_WAITALL)
4612                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4613
4614         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4615                                         kmsg->uaddr, flags);
4616         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4617                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4618         if (ret == -ERESTARTSYS)
4619                 ret = -EINTR;
4620
4621         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4622                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4623         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4624         if (kmsg->free_iov)
4625                 kfree(kmsg->free_iov);
4626         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4627         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4628                 req_set_fail_links(req);
4629         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4630         return 0;
4631 }
4632
4633 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4634 {
4635         struct io_buffer *kbuf;
4636         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4637         struct msghdr msg;
4638         void __user *buf = sr->buf;
4639         struct socket *sock;
4640         struct iovec iov;
4641         unsigned flags;
4642         int min_ret = 0;
4643         int ret, cflags = 0;
4644         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4645
4646         sock = sock_from_file(req->file);
4647         if (unlikely(!sock))
4648                 return -ENOTSOCK;
4649
4650         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4651                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4652                 if (IS_ERR(kbuf))
4653                         return PTR_ERR(kbuf);
4654                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4655         }
4656
4657         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4658         if (unlikely(ret))
4659                 goto out_free;
4660
4661         msg.msg_name = NULL;
4662         msg.msg_control = NULL;
4663         msg.msg_controllen = 0;
4664         msg.msg_namelen = 0;
4665         msg.msg_iocb = NULL;
4666         msg.msg_flags = 0;
4667
4668         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4669         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4670                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4671         else if (force_nonblock)
4672                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4673
4674         if (flags & MSG_WAITALL)
4675                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4676
4677         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4678         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4679                 return -EAGAIN;
4680         if (ret == -ERESTARTSYS)
4681                 ret = -EINTR;
4682 out_free:
4683         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4684                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4685         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4686                 req_set_fail_links(req);
4687         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4692 {
4693         struct io_accept *accept = &req->accept;
4694
4695         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4696                 return -EINVAL;
4697         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4698                 return -EINVAL;
4699
4700         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4701         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4702         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4703         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4708 {
4709         struct io_accept *accept = &req->accept;
4710         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4711         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4712         int ret;
4713
4714         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4715                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4716
4717         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4718                                         accept->addr_len, accept->flags,
4719                                         accept->nofile);
4720         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4721                 return -EAGAIN;
4722         if (ret < 0) {
4723                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4724                         ret = -EINTR;
4725                 req_set_fail_links(req);
4726         }
4727         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4728         return 0;
4729 }
4730
4731 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4732 {
4733         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4734         struct io_connect *conn = &req->connect;
4735
4736         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4737 }
4738
4739 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4740 {
4741         struct io_connect *conn = &req->connect;
4742
4743         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4744                 return -EINVAL;
4745         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4746                 return -EINVAL;
4747
4748         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4749         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4750         return 0;
4751 }
4752
4753 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4754 {
4755         struct io_async_connect __io, *io;
4756         unsigned file_flags;
4757         int ret;
4758         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
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                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4783                 return -EAGAIN;
4784         }
4785         if (ret == -ERESTARTSYS)
4786                 ret = -EINTR;
4787 out:
4788         if (ret < 0)
4789                 req_set_fail_links(req);
4790         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4791         return 0;
4792 }
4793 #else /* !CONFIG_NET */
4794 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4795 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4796 {                                                                       \
4797         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4798 }
4799
4800 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4801 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4802 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4803 {                                                                       \
4804         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4805 }                                                                       \
4806
4807 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4808 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4809 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4810 {                                                                       \
4811         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4812 }
4813
4814 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4815 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4816 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4817 IO_NETOP_PREP(accept);
4818 IO_NETOP_FN(send);
4819 IO_NETOP_FN(recv);
4820 #endif /* CONFIG_NET */
4821
4822 struct io_poll_table {
4823         struct poll_table_struct pt;
4824         struct io_kiocb *req;
4825         int error;
4826 };
4827
4828 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4829                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4830 {
4831         int ret;
4832
4833         /* for instances that support it check for an event match first: */
4834         if (mask && !(mask & poll->events))
4835                 return 0;
4836
4837         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4838
4839         list_del_init(&poll->wait.entry);
4840
4841         req->result = mask;
4842         req->task_work.func = func;
4843
4844         /*
4845          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4846          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4847          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4848          * have the needed state needed for it anyway.
4849          */
4850         ret = io_req_task_work_add(req);
4851         if (unlikely(ret)) {
4852                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4853                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4854         }
4855         return 1;
4856 }
4857
4858 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4859         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4860 {
4861         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4862
4863         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4864                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4865
4866                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4867         }
4868
4869         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4870         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4871                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4872                 return true;
4873         }
4874
4875         return false;
4876 }
4877
4878 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4879 {
4880         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4881         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4882                 return req->async_data;
4883         return req->apoll->double_poll;
4884 }
4885
4886 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4887 {
4888         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4889                 return &req->poll;
4890         return &req->apoll->poll;
4891 }
4892
4893 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4894 {
4895         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4896
4897         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4898
4899         if (poll && poll->head) {
4900                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4901
4902                 spin_lock(&head->lock);
4903                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4904                 if (poll->wait.private)
4905                         req_ref_put(req);
4906                 poll->head = NULL;
4907                 spin_unlock(&head->lock);
4908         }
4909 }
4910
4911 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4912 {
4913         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4914         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4915
4916         if (!error && req->poll.canceled) {
4917                 error = -ECANCELED;
4918                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4919         }
4920         if (!error)
4921                 error = mangle_poll(mask);
4922         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4923                 flags = 0;
4924         if (!__io_cqring_fill_event(req, error, flags)) {
4925                 io_poll_remove_waitqs(req);
4926                 req->poll.done = true;
4927                 flags = 0;
4928         }
4929         io_commit_cqring(ctx);
4930         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4931 }
4932
4933 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4934 {
4935         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4936         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4937         struct io_kiocb *nxt;
4938
4939         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4940                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4941         } else {
4942                 bool done, post_ev;
4943
4944                 post_ev = done = io_poll_complete(req, req->result, 0);
4945                 if (done) {
4946                         hash_del(&req->hash_node);
4947                 } else if (!(req->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
4948                         post_ev = true;
4949                         req->result = 0;
4950                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4951                 }
4952                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4953
4954                 if (post_ev)
4955                         io_cqring_ev_posted(ctx);
4956                 if (done) {
4957                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4958                         if (nxt)
4959                                 __io_req_task_submit(nxt);
4960                 }
4961         }
4962 }
4963
4964 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4965                                int sync, void *key)
4966 {
4967         struct io_kiocb *req = wait->private;
4968         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4969         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4970
4971         /* for instances that support it check for an event match first: */
4972         if (mask && !(mask & poll->events))
4973                 return 0;
4974         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4975                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4976
4977         list_del_init(&wait->entry);
4978
4979         if (poll && poll->head) {
4980                 bool done;
4981
4982                 spin_lock(&poll->head->lock);
4983                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4984                 if (!done)
4985                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4986                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4987                 wait->private = NULL;
4988                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4989                 if (!done) {
4990                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4991                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4992                 }
4993         }
4994         req_ref_put(req);
4995         return 1;
4996 }
4997
4998 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4999                               wait_queue_func_t wake_func)
5000 {
5001         poll->head = NULL;
5002         poll->done = false;
5003         poll->canceled = false;
5004         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5005 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5006         /* mask in events that we always want/need */
5007         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5008         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5009         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5010 }
5011
5012 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5013                             struct wait_queue_head *head,
5014                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5015 {
5016         struct io_kiocb *req = pt->req;
5017
5018         /*
5019          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5020          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5021          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5022          */
5023         if (unlikely(poll->head)) {
5024                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5025
5026                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5027                 if (*poll_ptr) {
5028                         pt->error = -EINVAL;
5029                         return;
5030                 }
5031                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5032                 if (poll->head == head)
5033                         return;
5034                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5035                 if (!poll) {
5036                         pt->error = -ENOMEM;
5037                         return;
5038                 }
5039                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5040                 req_ref_get(req);
5041                 poll->wait.private = req;
5042                 *poll_ptr = poll;
5043         }
5044
5045         pt->error = 0;
5046         poll->head = head;
5047
5048         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5049                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5050         else
5051                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5052 }
5053
5054 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5055                                struct poll_table_struct *p)
5056 {
5057         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5058         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5059
5060         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5061 }
5062
5063 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5064 {
5065         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5066         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5067         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5068
5069         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5070
5071         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5072                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5073                 return;
5074         }
5075
5076         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5077         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5078                 hash_del(&req->hash_node);
5079
5080         io_poll_remove_double(req);
5081         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5082
5083         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5084                 __io_req_task_submit(req);
5085         else
5086                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5087
5088         kfree(apoll->double_poll);
5089         kfree(apoll);
5090 }
5091
5092 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5093                         void *key)
5094 {
5095         struct io_kiocb *req = wait->private;
5096         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5097
5098         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5099                                         key_to_poll(key));
5100
5101         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5102 }
5103
5104 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5105 {
5106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5107         struct hlist_head *list;
5108
5109         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5110         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5111 }
5112
5113 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5114                                       struct io_poll_iocb *poll,
5115                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5116                                       wait_queue_func_t wake_func)
5117         __acquires(&ctx->completion_lock)
5118 {
5119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5120         bool cancel = false;
5121
5122         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5123         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5124         poll->file = req->file;
5125         poll->wait.private = req;
5126
5127         ipt->pt._key = mask;
5128         ipt->req = req;
5129         ipt->error = -EINVAL;
5130
5131         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5132
5133         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5134         if (likely(poll->head)) {
5135                 spin_lock(&poll->head->lock);
5136                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5137                         if (ipt->error)
5138                                 cancel = true;
5139                         ipt->error = 0;
5140                         mask = 0;
5141                 }
5142                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5143                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5144                 else if (cancel)
5145                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5146                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5147                         io_poll_req_insert(req);
5148                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5149         }
5150
5151         return mask;
5152 }
5153
5154 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5155 {
5156         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5157         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5158         struct async_poll *apoll;
5159         struct io_poll_table ipt;
5160         __poll_t mask, ret;
5161         int rw;
5162
5163         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5164                 return false;
5165         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5166                 return false;
5167         if (def->pollin)
5168                 rw = READ;
5169         else if (def->pollout)
5170                 rw = WRITE;
5171         else
5172                 return false;
5173         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5174         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5175                 return false;
5176
5177         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5178         if (unlikely(!apoll))
5179                 return false;
5180         apoll->double_poll = NULL;
5181
5182         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5183         req->apoll = apoll;
5184
5185         mask = EPOLLONESHOT;
5186         if (def->pollin)
5187                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5188         if (def->pollout)
5189                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5190
5191         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5192         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5193             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5194                 mask &= ~POLLIN;
5195
5196         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5197
5198         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5199
5200         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5201                                         io_async_wake);
5202         if (ret || ipt.error) {
5203                 io_poll_remove_double(req);
5204                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5205                 kfree(apoll->double_poll);
5206                 kfree(apoll);
5207                 return false;
5208         }
5209         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5210         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5211                                         apoll->poll.events);
5212         return true;
5213 }
5214
5215 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5216                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5217 {
5218         bool do_complete = false;
5219
5220         if (!poll->head)
5221                 return false;
5222         spin_lock(&poll->head->lock);
5223         if (do_cancel)
5224                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5225         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5226                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5227                 do_complete = true;
5228         }
5229         spin_unlock(&poll->head->lock);
5230         hash_del(&req->hash_node);
5231         return do_complete;
5232 }
5233
5234 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5235 {
5236         bool do_complete;
5237
5238         io_poll_remove_double(req);
5239
5240         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5241                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll, true);
5242         } else {
5243                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5244
5245                 /* non-poll requests have submit ref still */
5246                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll, true);
5247                 if (do_complete) {
5248                         io_put_req(req);
5249                         kfree(apoll->double_poll);
5250                         kfree(apoll);
5251                 }
5252         }
5253
5254         return do_complete;
5255 }
5256
5257 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5258 {
5259         bool do_complete;
5260
5261         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5262         if (do_complete) {
5263                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5264                 io_commit_cqring(req->ctx);
5265                 req_set_fail_links(req);
5266                 io_put_req_deferred(req, 1);
5267         }
5268
5269         return do_complete;
5270 }
5271
5272 /*
5273  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5274  */
5275 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5276                                struct files_struct *files)
5277 {
5278         struct hlist_node *tmp;
5279         struct io_kiocb *req;
5280         int posted = 0, i;
5281
5282         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5283         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5284                 struct hlist_head *list;
5285
5286                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5287                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5288                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5289                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5290                 }
5291         }
5292         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5293
5294         if (posted)
5295                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5296
5297         return posted != 0;
5298 }
5299
5300 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5301 {
5302         struct hlist_head *list;
5303         struct io_kiocb *req;
5304
5305         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5306         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5307                 if (sqe_addr != req->user_data)
5308                         continue;
5309                 return req;
5310         }
5311
5312         return NULL;
5313 }
5314
5315 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5316 {
5317         struct io_kiocb *req;
5318
5319         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr);
5320         if (!req)
5321                 return -ENOENT;
5322         if (io_poll_remove_one(req))
5323                 return 0;
5324
5325         return -EALREADY;
5326 }
5327
5328 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5329                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5330 {
5331         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5332                 return -EINVAL;
5333         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5334             sqe->poll_events)
5335                 return -EINVAL;
5336
5337         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5338         return 0;
5339 }
5340
5341 /*
5342  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5343  * and remove it if found.
5344  */
5345 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5346 {
5347         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5348         int ret;
5349
5350         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5351         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5352         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5353
5354         if (ret < 0)
5355                 req_set_fail_links(req);
5356         io_req_complete(req, ret);
5357         return 0;
5358 }
5359
5360 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5361                         void *key)
5362 {
5363         struct io_kiocb *req = wait->private;
5364         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5365
5366         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5367 }
5368
5369 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5370                                struct poll_table_struct *p)
5371 {
5372         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5373
5374         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5375 }
5376
5377 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5378 {
5379         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5380         u32 events, flags;
5381
5382         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5383                 return -EINVAL;
5384         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5385                 return -EINVAL;
5386         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5387         if (flags & ~(IORING_POLL_ADD_MULTI | IORING_POLL_UPDATE_EVENTS |
5388                         IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA))
5389                 return -EINVAL;
5390         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5391 #ifdef __BIG_ENDIAN
5392         events = swahw32(events);
5393 #endif
5394         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5395                 events |= EPOLLONESHOT;
5396         poll->update_events = poll->update_user_data = false;
5397         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS) {
5398                 poll->update_events = true;
5399                 poll->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5400         }
5401         if (flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA) {
5402                 poll->update_user_data = true;
5403                 poll->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5404         }
5405         if (!(poll->update_events || poll->update_user_data) &&
5406              (sqe->off || sqe->addr))
5407                 return -EINVAL;
5408         poll->events = demangle_poll(events) |
5409                                 (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5410         return 0;
5411 }
5412
5413 static int __io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5414 {
5415         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5416         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5417         struct io_poll_table ipt;
5418         __poll_t mask;
5419
5420         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5421
5422         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5423                                         io_poll_wake);
5424
5425         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5426                 ipt.error = 0;
5427                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5428         }
5429         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5430
5431         if (mask) {
5432                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5433                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5434                         io_put_req(req);
5435         }
5436         return ipt.error;
5437 }
5438
5439 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req)
5440 {
5441         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5442         struct io_kiocb *preq;
5443         int ret;
5444
5445         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5446         preq = io_poll_find(ctx, req->poll.old_user_data);
5447         if (!preq) {
5448                 ret = -ENOENT;
5449                 goto err;
5450         } else if (preq->opcode != IORING_OP_POLL_ADD) {
5451                 /* don't allow internal poll updates */
5452                 ret = -EACCES;
5453                 goto err;
5454         }
5455         if (!__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false)) {
5456                 if (preq->poll.events & EPOLLONESHOT) {
5457                         ret = -EALREADY;
5458                         goto err;
5459                 }
5460         }
5461         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5462         ret = 0;
5463 err:
5464         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5465         if (ret < 0) {
5466                 req_set_fail_links(req);
5467                 io_req_complete(req, ret);
5468                 return 0;
5469         }
5470         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5471         if (req->poll.update_events) {
5472                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5473                 preq->poll.events |= req->poll.events & 0xffff;
5474                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5475         }
5476         if (req->poll.update_user_data)
5477                 preq->user_data = req->poll.new_user_data;
5478
5479         /* complete update request, we're done with it */
5480         io_req_complete(req, ret);
5481
5482         ret = __io_poll_add(preq);
5483         if (ret < 0) {
5484                 req_set_fail_links(preq);
5485                 io_req_complete(preq, ret);
5486         }
5487         return 0;
5488 }
5489
5490 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5491 {
5492         if (!req->poll.update_events && !req->poll.update_user_data)
5493                 return __io_poll_add(req);
5494         return io_poll_update(req);
5495 }
5496
5497 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5498 {
5499         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5500                                                 struct io_timeout_data, timer);
5501         struct io_kiocb *req = data->req;
5502         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5503         unsigned long flags;
5504
5505         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5506         list_del_init(&req->timeout.list);
5507         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5508                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5509
5510         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5511         io_commit_cqring(ctx);
5512         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5513
5514         io_cqring_ev_posted(ctx);
5515         req_set_fail_links(req);
5516         io_put_req(req);
5517         return HRTIMER_NORESTART;
5518 }
5519
5520 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5521                                            __u64 user_data)
5522 {
5523         struct io_timeout_data *io;
5524         struct io_kiocb *req;
5525         int ret = -ENOENT;
5526
5527         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5528                 if (user_data == req->user_data) {
5529                         ret = 0;
5530                         break;
5531                 }
5532         }
5533
5534         if (ret == -ENOENT)
5535                 return ERR_PTR(ret);
5536
5537         io = req->async_data;
5538         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5539         if (ret == -1)
5540                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5541         list_del_init(&req->timeout.list);
5542         return req;
5543 }
5544
5545 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5546 {
5547         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5548
5549         if (IS_ERR(req))
5550                 return PTR_ERR(req);
5551
5552         req_set_fail_links(req);
5553         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5554         io_put_req_deferred(req, 1);
5555         return 0;
5556 }
5557
5558 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5559                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5560 {
5561         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5562         struct io_timeout_data *data;
5563
5564         if (IS_ERR(req))
5565                 return PTR_ERR(req);
5566
5567         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5568         data = req->async_data;
5569         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5570         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5571         data->timer.function = io_timeout_fn;
5572         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5573         return 0;
5574 }
5575
5576 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5577                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5578 {
5579         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5580
5581         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5582                 return -EINVAL;
5583         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5584                 return -EINVAL;
5585         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5586                 return -EINVAL;
5587
5588         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5589         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5590         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5591                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5592                         return -EINVAL;
5593                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5594                         return -EFAULT;
5595         } else if (tr->flags) {
5596                 /* timeout removal doesn't support flags */
5597                 return -EINVAL;
5598         }
5599
5600         return 0;
5601 }
5602
5603 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5604 {
5605         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5606                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5607 }
5608
5609 /*
5610  * Remove or update an existing timeout command
5611  */
5612 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5613 {
5614         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5615         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5616         int ret;
5617
5618         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5619         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5620                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5621         else
5622                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5623                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5624
5625         io_cqring_fill_event(req, ret);
5626         io_commit_cqring(ctx);
5627         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5628         io_cqring_ev_posted(ctx);
5629         if (ret < 0)
5630                 req_set_fail_links(req);
5631         io_put_req(req);
5632         return 0;
5633 }
5634
5635 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5636                            bool is_timeout_link)
5637 {
5638         struct io_timeout_data *data;
5639         unsigned flags;
5640         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5641
5642         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5643                 return -EINVAL;
5644         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5645                 return -EINVAL;
5646         if (off && is_timeout_link)
5647                 return -EINVAL;
5648         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5649         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5650                 return -EINVAL;
5651
5652         req->timeout.off = off;
5653
5654         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5655                 return -ENOMEM;
5656
5657         data = req->async_data;
5658         data->req = req;
5659
5660         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5661                 return -EFAULT;
5662
5663         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5664         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5665         if (is_timeout_link)
5666                 io_req_track_inflight(req);
5667         return 0;
5668 }
5669
5670 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5671 {
5672         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5673         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5674         struct list_head *entry;
5675         u32 tail, off = req->timeout.off;
5676
5677         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5678
5679         /*
5680          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5681          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5682          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5683          */
5684         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5685                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5686                 goto add;
5687         }
5688
5689         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5690         req->timeout.target_seq = tail + off;
5691
5692         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5693          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5694          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5695          */
5696         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5697
5698         /*
5699          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5700          * the one we need first.
5701          */
5702         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5703                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5704                                                   timeout.list);
5705
5706                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5707                         continue;
5708                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5709                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5710                         break;
5711         }
5712 add:
5713         list_add(&req->timeout.list, entry);
5714         data->timer.function = io_timeout_fn;
5715         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5716         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5717         return 0;
5718 }
5719
5720 struct io_cancel_data {
5721         struct io_ring_ctx *ctx;
5722         u64 user_data;
5723 };
5724
5725 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5726 {
5727         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5728         struct io_cancel_data *cd = data;
5729
5730         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5731 }
5732
5733 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5734                                struct io_ring_ctx *ctx)
5735 {
5736         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5737         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5738         int ret = 0;
5739
5740         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5741                 return -ENOENT;
5742
5743         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5744         switch (cancel_ret) {
5745         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5746                 ret = 0;
5747                 break;
5748         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5749                 ret = -EALREADY;
5750                 break;
5751         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5752                 ret = -ENOENT;
5753                 break;
5754         }
5755
5756         return ret;
5757 }
5758
5759 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5760                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5761                                      int success_ret)
5762 {
5763         unsigned long flags;
5764         int ret;
5765
5766         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5767         if (ret != -ENOENT) {
5768                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5769                 goto done;
5770         }
5771
5772         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5773         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5774         if (ret != -ENOENT)
5775                 goto done;
5776         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5777 done:
5778         if (!ret)
5779                 ret = success_ret;
5780         io_cqring_fill_event(req, ret);
5781         io_commit_cqring(ctx);
5782         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5783         io_cqring_ev_posted(ctx);
5784
5785         if (ret < 0)
5786                 req_set_fail_links(req);
5787         io_put_req(req);
5788 }
5789
5790 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5791                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5792 {
5793         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5794                 return -EINVAL;
5795         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5796                 return -EINVAL;
5797         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5798                 return -EINVAL;
5799
5800         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5801         return 0;
5802 }
5803
5804 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5805 {
5806         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5807         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5808         struct io_tctx_node *node;
5809         int ret;
5810
5811         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5812         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5813         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5814         if (ret != -ENOENT)
5815                 goto done;
5816         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5817         if (ret != -ENOENT)
5818                 goto done;
5819         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5820         if (ret != -ENOENT)
5821                 goto done;
5822         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5823
5824         /* slow path, try all io-wq's */
5825         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5826         ret = -ENOENT;
5827         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5828                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5829
5830                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5831                         continue;
5832                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5833                 if (ret != -ENOENT)
5834                         break;
5835         }
5836         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5837
5838         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5839 done:
5840         io_cqring_fill_event(req, ret);
5841         io_commit_cqring(ctx);
5842         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5843         io_cqring_ev_posted(ctx);
5844
5845         if (ret < 0)
5846                 req_set_fail_links(req);
5847         io_put_req(req);
5848         return 0;
5849 }
5850
5851 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5852                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5853 {
5854         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5855                 return -EINVAL;
5856         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5857                 return -EINVAL;
5858         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5859                 return -EINVAL;
5860
5861         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5862         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5863         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5864                 return -EINVAL;
5865         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5866         return 0;
5867 }
5868
5869 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5870 {
5871         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5872         struct io_uring_rsrc_update up;
5873         int ret;
5874
5875         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5876                 return -EAGAIN;
5877
5878         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5879         up.data = req->rsrc_update.arg;
5880
5881         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5882         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5883         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5884
5885         if (ret < 0)
5886                 req_set_fail_links(req);
5887         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5888         return 0;
5889 }
5890
5891 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5892 {
5893         switch (req->opcode) {
5894         case IORING_OP_NOP:
5895                 return 0;
5896         case IORING_OP_READV:
5897         case IORING_OP_READ_FIXED:
5898         case IORING_OP_READ:
5899                 return io_read_prep(req, sqe);
5900         case IORING_OP_WRITEV:
5901         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5902         case IORING_OP_WRITE:
5903                 return io_write_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_POLL_ADD:
5905                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5907                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_FSYNC:
5909                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5911                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_SENDMSG:
5913         case IORING_OP_SEND:
5914                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5915         case IORING_OP_RECVMSG:
5916         case IORING_OP_RECV:
5917                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_CONNECT:
5919                 return io_connect_prep(req, sqe);
5920         case IORING_OP_TIMEOUT:
5921                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5922         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5923                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5925                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5927                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5928         case IORING_OP_ACCEPT:
5929                 return io_accept_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_FALLOCATE:
5931                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_OPENAT:
5933                 return io_openat_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_CLOSE:
5935                 return io_close_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5937                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_STATX:
5939                 return io_statx_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_FADVISE:
5941                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_MADVISE:
5943                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_OPENAT2:
5945                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5947                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_SPLICE:
5949                 return io_splice_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5951                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5953                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_TEE:
5955                 return io_tee_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5957                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_RENAMEAT:
5959                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5960         case IORING_OP_UNLINKAT:
5961                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5962         }
5963
5964         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5965                         req->opcode);
5966         return-EINVAL;
5967 }
5968
5969 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5970 {
5971         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5972                 return 0;
5973         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5974                 return -EFAULT;
5975         if (io_alloc_async_data(req))
5976                 return -EAGAIN;
5977
5978         switch (req->opcode) {
5979         case IORING_OP_READV:
5980                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5981         case IORING_OP_WRITEV:
5982                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5983         case IORING_OP_SENDMSG:
5984                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5985         case IORING_OP_RECVMSG:
5986                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5987         case IORING_OP_CONNECT:
5988                 return io_connect_prep_async(req);
5989         }
5990         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5991                     req->opcode);
5992         return -EFAULT;
5993 }
5994
5995 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5996 {
5997         struct io_kiocb *pos;
5998         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5999         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6000
6001         io_for_each_link(pos, req)
6002                 nr_reqs++;
6003
6004         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6005         return total_submitted - nr_reqs;
6006 }
6007
6008 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6009 {
6010         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6011         struct io_defer_entry *de;
6012         int ret;
6013         u32 seq;
6014
6015         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6016         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6017                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6018                 return 0;
6019
6020         seq = io_get_sequence(req);
6021         /* Still a chance to pass the sequence check */
6022         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6023                 return 0;
6024
6025         ret = io_req_prep_async(req);
6026         if (ret)
6027                 return ret;
6028         io_prep_async_link(req);
6029         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6030         if (!de)
6031                 return -ENOMEM;
6032
6033         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6034         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6035                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6036                 kfree(de);
6037                 io_queue_async_work(req);
6038                 return -EIOCBQUEUED;
6039         }
6040
6041         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6042         de->req = req;
6043         de->seq = seq;
6044         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6045         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6046         return -EIOCBQUEUED;
6047 }
6048
6049 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6050 {
6051         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6052                 switch (req->opcode) {
6053                 case IORING_OP_READV:
6054                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6055                 case IORING_OP_READ:
6056                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6057                         break;
6058                 case IORING_OP_RECVMSG:
6059                 case IORING_OP_RECV:
6060                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6061                         break;
6062                 }
6063                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6064         }
6065
6066         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6067                 switch (req->opcode) {
6068                 case IORING_OP_READV:
6069                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6070                 case IORING_OP_READ:
6071                 case IORING_OP_WRITEV:
6072                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6073                 case IORING_OP_WRITE: {
6074                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6075                         if (io->free_iovec)
6076                                 kfree(io->free_iovec);
6077                         break;
6078                         }
6079                 case IORING_OP_RECVMSG:
6080                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6081                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6082
6083                         kfree(io->free_iov);
6084                         break;
6085                         }
6086                 case IORING_OP_SPLICE:
6087                 case IORING_OP_TEE:
6088                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6089                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6090                         break;
6091                 case IORING_OP_OPENAT:
6092                 case IORING_OP_OPENAT2:
6093                         if (req->open.filename)
6094                                 putname(req->open.filename);
6095                         break;
6096                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6097                         putname(req->rename.oldpath);
6098                         putname(req->rename.newpath);
6099                         break;
6100                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6101                         putname(req->unlink.filename);
6102                         break;
6103                 }
6104                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6105         }
6106 }
6107
6108 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6109 {
6110         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6111         const struct cred *creds = NULL;
6112         int ret;
6113
6114         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6115                 creds = override_creds(req->work.creds);
6116
6117         switch (req->opcode) {
6118         case IORING_OP_NOP:
6119                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6120                 break;
6121         case IORING_OP_READV:
6122         case IORING_OP_READ_FIXED:
6123         case IORING_OP_READ:
6124                 ret = io_read(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         case IORING_OP_WRITEV:
6127         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6128         case IORING_OP_WRITE:
6129                 ret = io_write(req, issue_flags);
6130                 break;
6131         case IORING_OP_FSYNC:
6132                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6133                 break;
6134         case IORING_OP_POLL_ADD:
6135                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6136                 break;
6137         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6138                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6139                 break;
6140         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6141                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6142                 break;
6143         case IORING_OP_SENDMSG:
6144                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6145                 break;
6146         case IORING_OP_SEND:
6147                 ret = io_send(req, issue_flags);
6148                 break;
6149         case IORING_OP_RECVMSG:
6150                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6151                 break;
6152         case IORING_OP_RECV:
6153                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6154                 break;
6155         case IORING_OP_TIMEOUT:
6156                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6157                 break;
6158         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6159                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_ACCEPT:
6162                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_CONNECT:
6165                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6168                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_FALLOCATE:
6171                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_OPENAT:
6174                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_CLOSE:
6177                 ret = io_close(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6180                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_STATX:
6183                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_FADVISE:
6186                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_MADVISE:
6189                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_OPENAT2:
6192                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6195                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_SPLICE:
6198                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6201                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6204                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_TEE:
6207                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6210                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         case IORING_OP_RENAMEAT:
6213                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6214                 break;
6215         case IORING_OP_UNLINKAT:
6216                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6217                 break;
6218         default:
6219                 ret = -EINVAL;
6220                 break;
6221         }
6222
6223         if (creds)
6224                 revert_creds(creds);
6225
6226         if (ret)
6227                 return ret;
6228
6229         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6230         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6231                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6232
6233                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6234                 if (in_async)
6235                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6236
6237                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6238
6239                 if (in_async)
6240                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6241         }
6242
6243         return 0;
6244 }
6245
6246 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6247 {
6248         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6249         struct io_kiocb *timeout;
6250         int ret = 0;
6251
6252         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6253         if (timeout)
6254                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6255
6256         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6257                 ret = -ECANCELED;
6258
6259         if (!ret) {
6260                 do {
6261                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6262                         /*
6263                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6264                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6265                          * wait for request slots on the block side.
6266                          */
6267                         if (ret != -EAGAIN)
6268                                 break;
6269                         cond_resched();
6270                 } while (1);
6271         }
6272
6273         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6274         if (ret) {
6275                 /* io-wq is going to take one down */
6276                 req_ref_get(req);
6277                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6278         }
6279 }
6280
6281 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6282 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6283 #ifdef CONFIG_64BIT
6284 #define FFS_ISREG               0x4UL
6285 #else
6286 #define FFS_ISREG               0x0UL
6287 #endif
6288 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6289
6290 static inline struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
6291                                                unsigned i)
6292 {
6293         struct fixed_rsrc_table *table;
6294
6295         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6296         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6297 }
6298
6299 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6300                                               int index)
6301 {
6302         struct file **file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6303
6304         return (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
6305 }
6306
6307 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6308                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6309 {
6310         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6311         struct file *file;
6312
6313         if (fixed) {
6314                 unsigned long file_ptr;
6315
6316                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6317                         return NULL;
6318                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6319                 file_ptr = (unsigned long) *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, fd);
6320                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6321                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6322                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6323                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6324                 io_set_resource_node(req);
6325         } else {
6326                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6327                 file = __io_file_get(state, fd);
6328
6329                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6330                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6331                         io_req_track_inflight(req);
6332         }
6333
6334         return file;
6335 }
6336
6337 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6338 {
6339         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6340                                                 struct io_timeout_data, timer);
6341         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6342         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6343         unsigned long flags;
6344
6345         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6346         prev = req->timeout.head;
6347         req->timeout.head = NULL;
6348
6349         /*
6350          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6351          * race with the completion of the linked work.
6352          */
6353         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6354                 io_remove_next_linked(prev);
6355         else
6356                 prev = NULL;
6357         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6358
6359         if (prev) {
6360                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6361                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6362         } else {
6363                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6364                 io_put_req_deferred(req, 1);
6365         }
6366         return HRTIMER_NORESTART;
6367 }
6368
6369 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6370 {
6371         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6372
6373         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6374         /*
6375          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6376          * before we got a chance to setup the timer
6377          */
6378         if (req->timeout.head) {
6379                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6380
6381                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6382                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6383                                 data->mode);
6384         }
6385         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6386         /* drop submission reference */
6387         io_put_req(req);
6388 }
6389
6390 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6391 {
6392         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6393
6394         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6395             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6396                 return NULL;
6397
6398         nxt->timeout.head = req;
6399         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6400         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6401         return nxt;
6402 }
6403
6404 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6405 {
6406         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6407         int ret;
6408
6409         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6410
6411         /*
6412          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6413          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6414          */
6415         if (likely(!ret)) {
6416                 /* drop submission reference */
6417                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6418                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6419                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6420
6421                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6422                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6423                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6424                 } else {
6425                         io_put_req(req);
6426                 }
6427         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6428                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6429                         /*
6430                          * Queued up for async execution, worker will release
6431                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6432                          */
6433                         io_queue_async_work(req);
6434                 }
6435         } else {
6436                 io_req_complete_failed(req, ret);
6437         }
6438         if (linked_timeout)
6439                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6440 }
6441
6442 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6443 {
6444         int ret;
6445
6446         ret = io_req_defer(req);
6447         if (ret) {
6448                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6449 fail_req:
6450                         io_req_complete_failed(req, ret);
6451                 }
6452         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6453                 ret = io_req_prep_async(req);
6454                 if (unlikely(ret))
6455                         goto fail_req;
6456                 io_queue_async_work(req);
6457         } else {
6458                 __io_queue_sqe(req);
6459         }
6460 }
6461
6462 /*
6463  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6464  *
6465  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6466  */
6467 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6468                                         struct io_kiocb *req,
6469                                         unsigned int sqe_flags)
6470 {
6471         if (!ctx->restricted)
6472                 return true;
6473
6474         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6475                 return false;
6476
6477         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6478             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6479                 return false;
6480
6481         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6482                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6483                 return false;
6484
6485         return true;
6486 }
6487
6488 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6489                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6490 {
6491         struct io_submit_state *state;
6492         unsigned int sqe_flags;
6493         int personality, ret = 0;
6494
6495         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6496         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6497         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6498         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6499         req->async_data = NULL;
6500         req->file = NULL;
6501         req->ctx = ctx;
6502         req->link = NULL;
6503         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6504         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6505         atomic_set(&req->refs, 2);
6506         req->task = current;
6507         req->result = 0;
6508         req->work.creds = NULL;
6509
6510         /* enforce forwards compatibility on users */
6511         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6512                 req->flags = 0;
6513                 return -EINVAL;
6514         }
6515
6516         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6517                 return -EINVAL;
6518
6519         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6520                 return -EACCES;
6521
6522         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6523             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6524                 return -EOPNOTSUPP;
6525
6526         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6527         if (personality) {
6528                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6529                 if (!req->work.creds)
6530                         return -EINVAL;
6531                 get_cred(req->work.creds);
6532         }
6533         state = &ctx->submit_state;
6534
6535         /*
6536          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6537          * is potentially a read/write to block based storage.
6538          */
6539         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6540             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6541                 blk_start_plug(&state->plug);
6542                 state->plug_started = true;
6543         }
6544
6545         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6546                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6547
6548                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6549                 if (unlikely(!req->file))
6550                         ret = -EBADF;
6551         }
6552
6553         state->ios_left--;
6554         return ret;
6555 }
6556
6557 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6558                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6559 {
6560         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6561         int ret;
6562
6563         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6564         if (unlikely(ret)) {
6565 fail_req:
6566                 if (link->head) {
6567                         /* fail even hard links since we don't submit */
6568                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6569                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6570                         link->head = NULL;
6571                 }
6572                 io_req_complete_failed(req, ret);
6573                 return ret;
6574         }
6575         ret = io_req_prep(req, sqe);
6576         if (unlikely(ret))
6577                 goto fail_req;
6578
6579         /* don't need @sqe from now on */
6580         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6581                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6582
6583         /*
6584          * If we already have a head request, queue this one for async
6585          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6586          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6587          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6588          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6589          */
6590         if (link->head) {
6591                 struct io_kiocb *head = link->head;
6592
6593                 /*
6594                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6595                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6596                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6597                  * next after the link request. The last one is done via
6598                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6599                  */
6600                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6601                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6602                         ctx->drain_next = 1;
6603                 }
6604                 ret = io_req_prep_async(req);
6605                 if (unlikely(ret))
6606                         goto fail_req;
6607                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6608                 link->last->link = req;
6609                 link->last = req;
6610
6611                 /* last request of a link, enqueue the link */
6612                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6613                         io_queue_sqe(head);
6614                         link->head = NULL;
6615                 }
6616         } else {
6617                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6618                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6619                         ctx->drain_next = 0;
6620                 }
6621                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6622                         link->head = req;
6623                         link->last = req;
6624                 } else {
6625                         io_queue_sqe(req);
6626                 }
6627         }
6628
6629         return 0;
6630 }
6631
6632 /*
6633  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6634  */
6635 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6636                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6637 {
6638         if (state->link.head)
6639                 io_queue_sqe(state->link.head);
6640         if (state->comp.nr)
6641                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6642         if (state->plug_started)
6643                 blk_finish_plug(&state->plug);
6644         io_state_file_put(state);
6645 }
6646
6647 /*
6648  * Start submission side cache.
6649  */
6650 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6651                                   unsigned int max_ios)
6652 {
6653         state->plug_started = false;
6654         state->ios_left = max_ios;
6655         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6656         state->link.head = NULL;
6657 }
6658
6659 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6660 {
6661         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6662
6663         /*
6664          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6665          * since once we write the new head, the application could
6666          * write new data to them.
6667          */
6668         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6669 }
6670
6671 /*
6672  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6673  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6674  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6675  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6676  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6677  * prevent a re-load down the line.
6678  */
6679 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6680 {
6681         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6682         unsigned head;
6683
6684         /*
6685          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6686          *
6687          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6688          *    head updates.
6689          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6690          *    though the application is the one updating it.
6691          */
6692         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6693         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6694                 return &ctx->sq_sqes[head];
6695
6696         /* drop invalid entries */
6697         ctx->cached_sq_dropped++;
6698         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6699         return NULL;
6700 }
6701
6702 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6703 {
6704         int submitted = 0;
6705
6706         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6707         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6708                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false))
6709                         return -EBUSY;
6710         }
6711
6712         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6713         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6714
6715         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6716                 return -EAGAIN;
6717
6718         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6719         refcount_add(nr, &current->usage);
6720         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6721
6722         while (submitted < nr) {
6723                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6724                 struct io_kiocb *req;
6725
6726                 req = io_alloc_req(ctx);
6727                 if (unlikely(!req)) {
6728                         if (!submitted)
6729                                 submitted = -EAGAIN;
6730                         break;
6731                 }
6732                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6733                 if (unlikely(!sqe)) {
6734                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6735                         break;
6736                 }
6737                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6738                 submitted++;
6739                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6740                         break;
6741         }
6742
6743         if (unlikely(submitted != nr)) {
6744                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6745                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6746                 int unused = nr - ref_used;
6747
6748                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6749                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6750                 put_task_struct_many(current, unused);
6751         }
6752
6753         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6754          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6755         io_commit_sqring(ctx);
6756
6757         return submitted;
6758 }
6759
6760 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6761 {
6762         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6763         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6764         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6765         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6766 }
6767
6768 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6769 {
6770         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6771         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6772         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6773 }
6774
6775 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6776 {
6777         unsigned int to_submit;
6778         int ret = 0;
6779
6780         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6781         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6782         if (cap_entries && to_submit > 8)
6783                 to_submit = 8;
6784
6785         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6786                 unsigned nr_events = 0;
6787
6788                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6789                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6790                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6791
6792                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6793                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6794                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6795                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6796         }
6797
6798         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6799                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6800
6801         return ret;
6802 }
6803
6804 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6805 {
6806         struct io_ring_ctx *ctx;
6807         unsigned sq_thread_idle = 0;
6808
6809         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6810                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6811         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6812 }
6813
6814 static int io_sq_thread(void *data)
6815 {
6816         struct io_sq_data *sqd = data;
6817         struct io_ring_ctx *ctx;
6818         unsigned long timeout = 0;
6819         char buf[TASK_COMM_LEN];
6820         DEFINE_WAIT(wait);
6821
6822         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6823         set_task_comm(current, buf);
6824         current->pf_io_worker = NULL;
6825
6826         if (sqd->sq_cpu != -1)
6827                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6828         else
6829                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6830         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6831
6832         mutex_lock(&sqd->lock);
6833         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6834                 int ret;
6835                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6836
6837                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6838                     signal_pending(current)) {
6839                         bool did_sig = false;
6840
6841                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6842                         if (signal_pending(current)) {
6843                                 struct ksignal ksig;
6844
6845                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6846                         }
6847                         cond_resched();
6848                         mutex_lock(&sqd->lock);
6849                         if (did_sig)
6850                                 break;
6851                         io_run_task_work();
6852                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6853                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6854                         continue;
6855                 }
6856                 sqt_spin = false;
6857                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6858                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6859                         const struct cred *creds = NULL;
6860
6861                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6862                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6863                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6864                         if (creds)
6865                                 revert_creds(creds);
6866                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6867                                 sqt_spin = true;
6868                 }
6869
6870                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6871                         io_run_task_work();
6872                         cond_resched();
6873                         if (sqt_spin)
6874                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6875                         continue;
6876                 }
6877
6878                 needs_sched = true;
6879                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6880                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6881                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6882                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6883                                 needs_sched = false;
6884                                 break;
6885                         }
6886                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6887                                 needs_sched = false;
6888                                 break;
6889                         }
6890                 }
6891
6892                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6893                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6894                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6895
6896                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6897                         schedule();
6898                         mutex_lock(&sqd->lock);
6899                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6900                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6901                 }
6902
6903                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6904                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6905                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6906         }
6907
6908         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6909                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6910         sqd->thread = NULL;
6911         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6912                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6913         mutex_unlock(&sqd->lock);
6914
6915         io_run_task_work();
6916         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6917         complete(&sqd->exited);
6918         do_exit(0);
6919 }
6920
6921 struct io_wait_queue {
6922         struct wait_queue_entry wq;
6923         struct io_ring_ctx *ctx;
6924         unsigned to_wait;
6925         unsigned nr_timeouts;
6926 };
6927
6928 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6929 {
6930         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6931
6932         /*
6933          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6934          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6935          * regardless of event count.
6936          */
6937         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6938                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6939 }
6940
6941 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6942                             int wake_flags, void *key)
6943 {
6944         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6945                                                         wq);
6946
6947         /*
6948          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6949          * the task, and the next invocation will do it.
6950          */
6951         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6952                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6953         return -1;
6954 }
6955
6956 static int io_run_task_work_sig(void)
6957 {
6958         if (io_run_task_work())
6959                 return 1;
6960         if (!signal_pending(current))
6961                 return 0;
6962         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6963                 return -ERESTARTSYS;
6964         return -EINTR;
6965 }
6966
6967 /* when returns >0, the caller should retry */
6968 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6969                                           struct io_wait_queue *iowq,
6970                                           signed long *timeout)
6971 {
6972         int ret;
6973
6974         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6975         ret = io_run_task_work_sig();
6976         if (ret || io_should_wake(iowq))
6977                 return ret;
6978         /* let the caller flush overflows, retry */
6979         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6980                 return 1;
6981
6982         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6983         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6984 }
6985
6986 /*
6987  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6988  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6989  */
6990 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6991                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6992                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6993 {
6994         struct io_wait_queue iowq = {
6995                 .wq = {
6996                         .private        = current,
6997                         .func           = io_wake_function,
6998                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6999                 },
7000                 .ctx            = ctx,
7001                 .to_wait        = min_events,
7002         };
7003         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7004         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7005         int ret;
7006
7007         do {
7008                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7009                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7010                         return 0;
7011                 if (!io_run_task_work())
7012                         break;
7013         } while (1);
7014
7015         if (sig) {
7016 #ifdef CONFIG_COMPAT
7017                 if (in_compat_syscall())
7018                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7019                                                       sigsz);
7020                 else
7021 #endif
7022                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7023
7024                 if (ret)
7025                         return ret;
7026         }
7027
7028         if (uts) {
7029                 struct timespec64 ts;
7030
7031                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7032                         return -EFAULT;
7033                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7034         }
7035
7036         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7037         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7038         do {
7039                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7040                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7041                         ret = -EBUSY;
7042                         break;
7043                 }
7044                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7045                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7046                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7047                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7048                 cond_resched();
7049         } while (ret > 0);
7050
7051         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7052
7053         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7054 }
7055
7056 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7057 {
7058 #if defined(CONFIG_UNIX)
7059         if (ctx->ring_sock) {
7060                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7061                 struct sk_buff *skb;
7062
7063                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7064                         kfree_skb(skb);
7065         }
7066 #else
7067         int i;
7068
7069         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7070                 struct file *file;
7071
7072                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7073                 if (file)
7074                         fput(file);
7075         }
7076 #endif
7077 }
7078
7079 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7080 {
7081         struct fixed_rsrc_data *data;
7082
7083         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
7084         complete(&data->done);
7085 }
7086
7087 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7088 {
7089         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7090 }
7091
7092 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7093 {
7094         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7095 }
7096
7097 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7098                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7099                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7100 {
7101         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7102         rsrc_data->node = ref_node;
7103         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7104         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7105         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7106 }
7107
7108 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7109 {
7110         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7111
7112         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7113         ref_node = data->node;
7114         data->node = NULL;
7115         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7116         if (ref_node)
7117                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7118 }
7119
7120 static int io_rsrc_refnode_prealloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7121 {
7122         if (ctx->rsrc_backup_node)
7123                 return 0;
7124         ctx->rsrc_backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7125         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7126 }
7127
7128 static struct fixed_rsrc_ref_node *
7129 io_rsrc_refnode_get(struct io_ring_ctx *ctx,
7130                     struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7131                     void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7132                                      struct io_rsrc_put *prsrc))
7133 {
7134         struct fixed_rsrc_ref_node *node = ctx->rsrc_backup_node;
7135
7136         WARN_ON_ONCE(!node);
7137
7138         ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7139         node->rsrc_data = rsrc_data;
7140         node->rsrc_put = rsrc_put;
7141         return node;
7142 }
7143
7144 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7145                                struct io_ring_ctx *ctx,
7146                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7147                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7148 {
7149         struct fixed_rsrc_ref_node *node;
7150         int ret;
7151
7152         if (data->quiesce)
7153                 return -ENXIO;
7154
7155         data->quiesce = true;
7156         do {
7157                 ret = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7158                 if (ret)
7159                         break;
7160                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7161                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7162                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7163
7164                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7165                 if (!ret)
7166                         break;
7167
7168                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7169                 node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, rsrc_put);
7170                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, node);
7171                 reinit_completion(&data->done);
7172
7173                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7174                 ret = io_run_task_work_sig();
7175                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7176         } while (ret >= 0);
7177         data->quiesce = false;
7178
7179         return ret;
7180 }
7181
7182 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7183 {
7184         struct fixed_rsrc_data *data;
7185
7186         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7187         if (!data)
7188                 return NULL;
7189
7190         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7191                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7192                 kfree(data);
7193                 return NULL;
7194         }
7195         data->ctx = ctx;
7196         init_completion(&data->done);
7197         return data;
7198 }
7199
7200 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7201 {
7202         percpu_ref_exit(&data->refs);
7203         kfree(data->table);
7204         kfree(data);
7205 }
7206
7207 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7208 {
7209         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7210         unsigned nr_tables, i;
7211         int ret;
7212
7213         /*
7214          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7215          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7216          * run task work.
7217          */
7218         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7219                 return -ENXIO;
7220         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7221         if (ret)
7222                 return ret;
7223
7224         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7225         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7226         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7227                 kfree(data->table[i].files);
7228         free_fixed_rsrc_data(data);
7229         ctx->file_data = NULL;
7230         ctx->nr_user_files = 0;
7231         return 0;
7232 }
7233
7234 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7235         __releases(&sqd->lock)
7236 {
7237         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7238
7239         /*
7240          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7241          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7242          */
7243         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7244         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7245                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7246         mutex_unlock(&sqd->lock);
7247 }
7248
7249 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7250         __acquires(&sqd->lock)
7251 {
7252         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7253
7254         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7255         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7256         mutex_lock(&sqd->lock);
7257         if (sqd->thread)
7258                 wake_up_process(sqd->thread);
7259 }
7260
7261 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7262 {
7263         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7264
7265         mutex_lock(&sqd->lock);
7266         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7267         if (sqd->thread)
7268                 wake_up_process(sqd->thread);
7269         mutex_unlock(&sqd->lock);
7270         wait_for_completion(&sqd->exited);
7271 }
7272
7273 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7274 {
7275         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7276                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7277
7278                 io_sq_thread_stop(sqd);
7279                 kfree(sqd);
7280         }
7281 }
7282
7283 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7284 {
7285         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7286
7287         if (sqd) {
7288                 io_sq_thread_park(sqd);
7289                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7290                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7291                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7292
7293                 io_put_sq_data(sqd);
7294                 ctx->sq_data = NULL;
7295                 if (ctx->sq_creds)
7296                         put_cred(ctx->sq_creds);
7297         }
7298 }
7299
7300 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7301 {
7302         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7303         struct io_sq_data *sqd;
7304         struct fd f;
7305
7306         f = fdget(p->wq_fd);
7307         if (!f.file)
7308                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7309         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7310                 fdput(f);
7311                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7312         }
7313
7314         ctx_attach = f.file->private_data;
7315         sqd = ctx_attach->sq_data;
7316         if (!sqd) {
7317                 fdput(f);
7318                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7319         }
7320         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7321                 fdput(f);
7322                 return ERR_PTR(-EPERM);
7323         }
7324
7325         refcount_inc(&sqd->refs);
7326         fdput(f);
7327         return sqd;
7328 }
7329
7330 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7331                                          bool *attached)
7332 {
7333         struct io_sq_data *sqd;
7334
7335         *attached = false;
7336         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7337                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7338                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7339                         *attached = true;
7340                         return sqd;
7341                 }
7342                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7343                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7344                         return sqd;
7345         }
7346
7347         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7348         if (!sqd)
7349                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7350
7351         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7352         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7353         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7354         mutex_init(&sqd->lock);
7355         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7356         init_completion(&sqd->exited);
7357         return sqd;
7358 }
7359
7360 #if defined(CONFIG_UNIX)
7361 /*
7362  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7363  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7364  * loops in the file referencing.
7365  */
7366 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7367 {
7368         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7369         struct scm_fp_list *fpl;
7370         struct sk_buff *skb;
7371         int i, nr_files;
7372
7373         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7374         if (!fpl)
7375                 return -ENOMEM;
7376
7377         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7378         if (!skb) {
7379                 kfree(fpl);
7380                 return -ENOMEM;
7381         }
7382
7383         skb->sk = sk;
7384
7385         nr_files = 0;
7386         fpl->user = get_uid(current_user());
7387         for (i = 0; i < nr; i++) {
7388                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7389
7390                 if (!file)
7391                         continue;
7392                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7393                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7394                 nr_files++;
7395         }
7396
7397         if (nr_files) {
7398                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7399                 fpl->count = nr_files;
7400                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7401                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7402                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7403                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7404
7405                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7406                         fput(fpl->fp[i]);
7407         } else {
7408                 kfree_skb(skb);
7409                 kfree(fpl);
7410         }
7411
7412         return 0;
7413 }
7414
7415 /*
7416  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7417  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7418  * garbage collection to take care of this problem for us.
7419  */
7420 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7421 {
7422         unsigned left, total;
7423         int ret = 0;
7424
7425         total = 0;
7426         left = ctx->nr_user_files;
7427         while (left) {
7428                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7429
7430                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7431                 if (ret)
7432                         break;
7433                 left -= this_files;
7434                 total += this_files;
7435         }
7436
7437         if (!ret)
7438                 return 0;
7439
7440         while (total < ctx->nr_user_files) {
7441                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7442
7443                 if (file)
7444                         fput(file);
7445                 total++;
7446         }
7447
7448         return ret;
7449 }
7450 #else
7451 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7452 {
7453         return 0;
7454 }
7455 #endif
7456
7457 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7458                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7459 {
7460         int i;
7461
7462         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7463                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7464                 unsigned this_files;
7465
7466                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7467                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7468                                         GFP_KERNEL);
7469                 if (!table->files)
7470                         break;
7471                 nr_files -= this_files;
7472         }
7473
7474         if (i == nr_tables)
7475                 return 0;
7476
7477         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7478                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7479                 kfree(table->files);
7480         }
7481         return 1;
7482 }
7483
7484 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7485 {
7486         struct file *file = prsrc->file;
7487 #if defined(CONFIG_UNIX)
7488         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7489         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7490         struct sk_buff *skb;
7491         int i;
7492
7493         __skb_queue_head_init(&list);
7494
7495         /*
7496          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7497          * remove this entry and rearrange the file array.
7498          */
7499         skb = skb_dequeue(head);
7500         while (skb) {
7501                 struct scm_fp_list *fp;
7502
7503                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7504                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7505                         int left;
7506
7507                         if (fp->fp[i] != file)
7508                                 continue;
7509
7510                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7511                         left = fp->count - 1 - i;
7512                         if (left) {
7513                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7514                                                 left * sizeof(struct file *));
7515                         }
7516                         fp->count--;
7517                         if (!fp->count) {
7518                                 kfree_skb(skb);
7519                                 skb = NULL;
7520                         } else {
7521                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7522                         }
7523                         fput(file);
7524                         file = NULL;
7525                         break;
7526                 }
7527
7528                 if (!file)
7529                         break;
7530
7531                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7532
7533                 skb = skb_dequeue(head);
7534         }
7535
7536         if (skb_peek(&list)) {
7537                 spin_lock_irq(&head->lock);
7538                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7539                         __skb_queue_tail(head, skb);
7540                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7541         }
7542 #else
7543         fput(file);
7544 #endif
7545 }
7546
7547 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7548 {
7549         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7550         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7551         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7552
7553         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7554                 list_del(&prsrc->list);
7555                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7556                 kfree(prsrc);
7557         }
7558
7559         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7560         kfree(ref_node);
7561         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7562 }
7563
7564 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7565 {
7566         struct io_ring_ctx *ctx;
7567         struct llist_node *node;
7568
7569         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7570         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7571
7572         while (node) {
7573                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7574                 struct llist_node *next = node->next;
7575
7576                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7577                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7578                 node = next;
7579         }
7580 }
7581
7582 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7583 {
7584         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7585         struct fixed_rsrc_data *data;
7586         struct io_ring_ctx *ctx;
7587         bool first_add = false;
7588         int delay = HZ;
7589
7590         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7591         data = ref_node->rsrc_data;
7592         ctx = data->ctx;
7593
7594         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7595         ref_node->done = true;
7596
7597         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7598                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7599                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7600                 /* recycle ref nodes in order */
7601                 if (!ref_node->done)
7602                         break;
7603                 list_del(&ref_node->node);
7604                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7605         }
7606         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7607
7608         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7609                 delay = 0;
7610
7611         if (!delay)
7612                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7613         else if (first_add)
7614                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7615 }
7616
7617 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7618                         struct io_ring_ctx *ctx)
7619 {
7620         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7621
7622         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7623         if (!ref_node)
7624                 return NULL;
7625
7626         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7627                             0, GFP_KERNEL)) {
7628                 kfree(ref_node);
7629                 return NULL;
7630         }
7631         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7632         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7633         ref_node->done = false;
7634         return ref_node;
7635 }
7636
7637 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7638                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7639 {
7640         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7641         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7642 }
7643
7644 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7645 {
7646         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7647         kfree(ref_node);
7648 }
7649
7650
7651 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7652                                  unsigned nr_args)
7653 {
7654         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7655         unsigned nr_tables, i;
7656         struct file *file;
7657         int fd, ret = -ENOMEM;
7658         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7659         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7660
7661         if (ctx->file_data)
7662                 return -EBUSY;
7663         if (!nr_args)
7664                 return -EINVAL;
7665         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7666                 return -EMFILE;
7667
7668         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7669         if (!file_data)
7670                 return -ENOMEM;
7671         ctx->file_data = file_data;
7672
7673         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7674         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7675                                    GFP_KERNEL);
7676         if (!file_data->table)
7677                 goto out_free;
7678
7679         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7680                 goto out_free;
7681
7682         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7683                 unsigned long file_ptr;
7684
7685                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7686                         ret = -EFAULT;
7687                         goto out_fput;
7688                 }
7689                 /* allow sparse sets */
7690                 if (fd == -1)
7691                         continue;
7692
7693                 file = fget(fd);
7694                 ret = -EBADF;
7695                 if (!file)
7696                         goto out_fput;
7697
7698                 /*
7699                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7700                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7701                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7702                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7703                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7704                  */
7705                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7706                         fput(file);
7707                         goto out_fput;
7708                 }
7709                 file_ptr = (unsigned long) file;
7710                 if (__io_file_supports_async(file, READ))
7711                         file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
7712                 if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
7713                         file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
7714                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
7715                         file_ptr |= FFS_ISREG;
7716                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = (struct file *) file_ptr;
7717         }
7718
7719         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7720         if (ret) {
7721                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7722                 return ret;
7723         }
7724
7725         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7726         if (!ref_node) {
7727                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7728                 return -ENOMEM;
7729         }
7730         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7731
7732         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7733         return ret;
7734 out_fput:
7735         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7736                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7737                 if (file)
7738                         fput(file);
7739         }
7740         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7741                 kfree(file_data->table[i].files);
7742         ctx->nr_user_files = 0;
7743 out_free:
7744         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7745         ctx->file_data = NULL;
7746         return ret;
7747 }
7748
7749 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7750                                 int index)
7751 {
7752 #if defined(CONFIG_UNIX)
7753         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7754         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7755         struct sk_buff *skb;
7756
7757         /*
7758          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7759          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7760          * and filling it in.
7761          */
7762         spin_lock_irq(&head->lock);
7763         skb = skb_peek(head);
7764         if (skb) {
7765                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7766
7767                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7768                         __skb_unlink(skb, head);
7769                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7770                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7771                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7772                         fpl->count++;
7773                         spin_lock_irq(&head->lock);
7774                         __skb_queue_head(head, skb);
7775                 } else {
7776                         skb = NULL;
7777                 }
7778         }
7779         spin_unlock_irq(&head->lock);
7780
7781         if (skb) {
7782                 fput(file);
7783                 return 0;
7784         }
7785
7786         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7787 #else
7788         return 0;
7789 #endif
7790 }
7791
7792 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7793 {
7794         struct io_rsrc_put *prsrc;
7795         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7796
7797         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7798         if (!prsrc)
7799                 return -ENOMEM;
7800
7801         prsrc->rsrc = rsrc;
7802         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7803
7804         return 0;
7805 }
7806
7807 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7808                                         struct file *file)
7809 {
7810         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7811 }
7812
7813 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7814                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7815                                  unsigned nr_args)
7816 {
7817         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7818         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7819         struct file *file, **file_slot;
7820         __s32 __user *fds;
7821         int fd, i, err;
7822         __u32 done;
7823         bool needs_switch = false;
7824
7825         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7826                 return -EOVERFLOW;
7827         if (done > ctx->nr_user_files)
7828                 return -EINVAL;
7829         err = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7830         if (err)
7831                 return err;
7832
7833         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7834         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7835                 err = 0;
7836                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7837                         err = -EFAULT;
7838                         break;
7839                 }
7840                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7841                         continue;
7842
7843                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7844                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7845
7846                 if (*file_slot) {
7847                         file = (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
7848                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7849                         if (err)
7850                                 break;
7851                         *file_slot = NULL;
7852                         needs_switch = true;
7853                 }
7854                 if (fd != -1) {
7855                         file = fget(fd);
7856                         if (!file) {
7857                                 err = -EBADF;
7858                                 break;
7859                         }
7860                         /*
7861                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7862                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7863                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7864                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7865                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7866                          * support regular read/write anyway.
7867                          */
7868                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7869                                 fput(file);
7870                                 err = -EBADF;
7871                                 break;
7872                         }
7873                         *file_slot = file;
7874                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7875                         if (err) {
7876                                 *file_slot = NULL;
7877                                 fput(file);
7878                                 break;
7879                         }
7880                 }
7881         }
7882
7883         if (needs_switch) {
7884                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7885                 ref_node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, io_ring_file_put);
7886                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7887         }
7888         return done ? done : err;
7889 }
7890
7891 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7892                                unsigned nr_args)
7893 {
7894         struct io_uring_rsrc_update up;
7895
7896         if (!ctx->file_data)
7897                 return -ENXIO;
7898         if (!nr_args)
7899                 return -EINVAL;
7900         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7901                 return -EFAULT;
7902         if (up.resv)
7903                 return -EINVAL;
7904
7905         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7906 }
7907
7908 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7909 {
7910         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7911
7912         req = io_put_req_find_next(req);
7913         return req ? &req->work : NULL;
7914 }
7915
7916 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7917                                         struct task_struct *task)
7918 {
7919         struct io_wq_hash *hash;
7920         struct io_wq_data data;
7921         unsigned int concurrency;
7922
7923         hash = ctx->hash_map;
7924         if (!hash) {
7925                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7926                 if (!hash)
7927                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7928                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7929                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7930                 ctx->hash_map = hash;
7931         }
7932
7933         data.hash = hash;
7934         data.task = task;
7935         data.free_work = io_free_work;
7936         data.do_work = io_wq_submit_work;
7937
7938         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7939         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7940
7941         return io_wq_create(concurrency, &data);
7942 }
7943
7944 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7945                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7946 {
7947         struct io_uring_task *tctx;
7948         int ret;
7949
7950         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7951         if (unlikely(!tctx))
7952                 return -ENOMEM;
7953
7954         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7955         if (unlikely(ret)) {
7956                 kfree(tctx);
7957                 return ret;
7958         }
7959
7960         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7961         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7962                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7963                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7964                 kfree(tctx);
7965                 return ret;
7966         }
7967
7968         xa_init(&tctx->xa);
7969         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7970         tctx->last = NULL;
7971         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7972         task->io_uring = tctx;
7973         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7974         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7975         tctx->task_state = 0;
7976         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7977         return 0;
7978 }
7979
7980 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7981 {
7982         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7983
7984         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7985         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7986
7987         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7988         kfree(tctx);
7989         tsk->io_uring = NULL;
7990 }
7991
7992 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7993                                 struct io_uring_params *p)
7994 {
7995         int ret;
7996
7997         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7998         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7999                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8000                 struct fd f;
8001
8002                 f = fdget(p->wq_fd);
8003                 if (!f.file)
8004                         return -ENXIO;
8005                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8006                         fdput(f);
8007                         return -EINVAL;
8008                 }
8009                 fdput(f);
8010         }
8011         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8012                 struct task_struct *tsk;
8013                 struct io_sq_data *sqd;
8014                 bool attached;
8015
8016                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8017                 if (IS_ERR(sqd)) {
8018                         ret = PTR_ERR(sqd);
8019                         goto err;
8020                 }
8021
8022                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8023                 ctx->sq_data = sqd;
8024                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8025                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8026                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8027
8028                 ret = 0;
8029                 io_sq_thread_park(sqd);
8030                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8031                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8032                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8033                 if (attached && !sqd->thread)
8034                         ret = -ENXIO;
8035                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8036
8037                 if (ret < 0)
8038                         goto err;
8039                 if (attached)
8040                         return 0;
8041
8042                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8043                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8044
8045                         ret = -EINVAL;
8046                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8047                                 goto err_sqpoll;
8048                         if (!cpu_online(cpu))
8049                                 goto err_sqpoll;
8050
8051                         sqd->sq_cpu = cpu;
8052                 } else {
8053                         sqd->sq_cpu = -1;
8054                 }
8055
8056                 sqd->task_pid = current->pid;
8057                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8058                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8059                 if (IS_ERR(tsk)) {
8060                         ret = PTR_ERR(tsk);
8061                         goto err_sqpoll;
8062                 }
8063
8064                 sqd->thread = tsk;
8065                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8066                 wake_up_new_task(tsk);
8067                 if (ret)
8068                         goto err;
8069         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8070                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8071                 ret = -EINVAL;
8072                 goto err;
8073         }
8074
8075         return 0;
8076 err:
8077         io_sq_thread_finish(ctx);
8078         return ret;
8079 err_sqpoll:
8080         complete(&ctx->sq_data->exited);
8081         goto err;
8082 }
8083
8084 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8085                                       unsigned long nr_pages)
8086 {
8087         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8088 }
8089
8090 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8091                                    unsigned long nr_pages)
8092 {
8093         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8094
8095         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8096         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8097
8098         do {
8099                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8100                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8101                 if (new_pages > page_limit)
8102                         return -ENOMEM;
8103         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8104                                         new_pages) != cur_pages);
8105
8106         return 0;
8107 }
8108
8109 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8110 {
8111         if (ctx->user)
8112                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8113
8114         if (ctx->mm_account)
8115                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8116 }
8117
8118 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8119 {
8120         int ret;
8121
8122         if (ctx->user) {
8123                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8124                 if (ret)
8125                         return ret;
8126         }
8127
8128         if (ctx->mm_account)
8129                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8130
8131         return 0;
8132 }
8133
8134 static void io_mem_free(void *ptr)
8135 {
8136         struct page *page;
8137
8138         if (!ptr)
8139                 return;
8140
8141         page = virt_to_head_page(ptr);
8142         if (put_page_testzero(page))
8143                 free_compound_page(page);
8144 }
8145
8146 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8147 {
8148         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8149                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8150
8151         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8152 }
8153
8154 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8155                                 size_t *sq_offset)
8156 {
8157         struct io_rings *rings;
8158         size_t off, sq_array_size;
8159
8160         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8161         if (off == SIZE_MAX)
8162                 return SIZE_MAX;
8163
8164 #ifdef CONFIG_SMP
8165         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8166         if (off == 0)
8167                 return SIZE_MAX;
8168 #endif
8169
8170         if (sq_offset)
8171                 *sq_offset = off;
8172
8173         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8174         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8175                 return SIZE_MAX;
8176
8177         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8178                 return SIZE_MAX;
8179
8180         return off;
8181 }
8182
8183 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8184 {
8185         int i, j;
8186
8187         if (!ctx->user_bufs)
8188                 return -ENXIO;
8189
8190         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8191                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8192
8193                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8194                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8195
8196                 if (imu->acct_pages)
8197                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8198                 kvfree(imu->bvec);
8199                 imu->nr_bvecs = 0;
8200         }
8201
8202         kfree(ctx->user_bufs);
8203         ctx->user_bufs = NULL;
8204         ctx->nr_user_bufs = 0;
8205         return 0;
8206 }
8207
8208 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8209                        void __user *arg, unsigned index)
8210 {
8211         struct iovec __user *src;
8212
8213 #ifdef CONFIG_COMPAT
8214         if (ctx->compat) {
8215                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8216                 struct compat_iovec ciov;
8217
8218                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8219                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8220                         return -EFAULT;
8221
8222                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8223                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8224                 return 0;
8225         }
8226 #endif
8227         src = (struct iovec __user *) arg;
8228         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8229                 return -EFAULT;
8230         return 0;
8231 }
8232
8233 /*
8234  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8235  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8236  * match that one.
8237  *
8238  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8239  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8240  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8241  */
8242 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8243                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8244 {
8245         int i, j;
8246
8247         /* check current page array */
8248         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8249                 if (!PageCompound(pages[i]))
8250                         continue;
8251                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8252                         return true;
8253         }
8254
8255         /* check previously registered pages */
8256         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8257                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8258
8259                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8260                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8261                                 continue;
8262                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8263                                 return true;
8264                 }
8265         }
8266
8267         return false;
8268 }
8269
8270 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8271                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8272                                  struct page **last_hpage)
8273 {
8274         int i, ret;
8275
8276         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8277                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8278                         imu->acct_pages++;
8279                 } else {
8280                         struct page *hpage;
8281
8282                         hpage = compound_head(pages[i]);
8283                         if (hpage == *last_hpage)
8284                                 continue;
8285                         *last_hpage = hpage;
8286                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8287                                 continue;
8288                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8289                 }
8290         }
8291
8292         if (!imu->acct_pages)
8293                 return 0;
8294
8295         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8296         if (ret)
8297                 imu->acct_pages = 0;
8298         return ret;
8299 }
8300
8301 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8302                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8303                                   struct page **last_hpage)
8304 {
8305         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8306         struct page **pages = NULL;
8307         unsigned long off, start, end, ubuf;
8308         size_t size;
8309         int ret, pret, nr_pages, i;
8310
8311         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8312         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8313         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8314         nr_pages = end - start;
8315
8316         ret = -ENOMEM;
8317
8318         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8319         if (!pages)
8320                 goto done;
8321
8322         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8323                               GFP_KERNEL);
8324         if (!vmas)
8325                 goto done;
8326
8327         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8328                                    GFP_KERNEL);
8329         if (!imu->bvec)
8330                 goto done;
8331
8332         ret = 0;
8333         mmap_read_lock(current->mm);
8334         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8335                               pages, vmas);
8336         if (pret == nr_pages) {
8337                 /* don't support file backed memory */
8338                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8339                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8340
8341                         if (vma->vm_file &&
8342                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8343                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8344                                 break;
8345                         }
8346                 }
8347         } else {
8348                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8349         }
8350         mmap_read_unlock(current->mm);
8351         if (ret) {
8352                 /*
8353                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8354                  * release any pages we did get
8355                  */
8356                 if (pret > 0)
8357                         unpin_user_pages(pages, pret);
8358                 kvfree(imu->bvec);
8359                 goto done;
8360         }
8361
8362         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8363         if (ret) {
8364                 unpin_user_pages(pages, pret);
8365                 kvfree(imu->bvec);
8366                 goto done;
8367         }
8368
8369         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8370         size = iov->iov_len;
8371         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8372                 size_t vec_len;
8373
8374                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8375                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8376                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8377                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8378                 off = 0;
8379                 size -= vec_len;
8380         }
8381         /* store original address for later verification */
8382         imu->ubuf = ubuf;
8383         imu->len = iov->iov_len;
8384         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8385         ret = 0;
8386 done:
8387         kvfree(pages);
8388         kvfree(vmas);
8389         return ret;
8390 }
8391
8392 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8393 {
8394         if (ctx->user_bufs)
8395                 return -EBUSY;
8396         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8397                 return -EINVAL;
8398
8399         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8400                                         GFP_KERNEL);
8401         if (!ctx->user_bufs)
8402                 return -ENOMEM;
8403
8404         return 0;
8405 }
8406
8407 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8408 {
8409         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8410
8411         /*
8412          * Don't impose further limits on the size and buffer
8413          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8414          * submitted if they are wrong.
8415          */
8416         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8417                 return -EFAULT;
8418
8419         /* arbitrary limit, but we need something */
8420         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8421                 return -EFAULT;
8422
8423         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8424                 return -EOVERFLOW;
8425
8426         return 0;
8427 }
8428
8429 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8430                                    unsigned int nr_args)
8431 {
8432         int i, ret;
8433         struct iovec iov;
8434         struct page *last_hpage = NULL;
8435
8436         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8437         if (ret)
8438                 return ret;
8439
8440         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8441                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8442
8443                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8444                 if (ret)
8445                         break;
8446
8447                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8448                 if (ret)
8449                         break;
8450
8451                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8452                 if (ret)
8453                         break;
8454
8455                 ctx->nr_user_bufs++;
8456         }
8457
8458         if (ret)
8459                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8460
8461         return ret;
8462 }
8463
8464 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8465 {
8466         __s32 __user *fds = arg;
8467         int fd;
8468
8469         if (ctx->cq_ev_fd)
8470                 return -EBUSY;
8471
8472         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8473                 return -EFAULT;
8474
8475         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8476         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8477                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8478                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8479                 return ret;
8480         }
8481
8482         return 0;
8483 }
8484
8485 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8486 {
8487         if (ctx->cq_ev_fd) {
8488                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8489                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8490                 return 0;
8491         }
8492
8493         return -ENXIO;
8494 }
8495
8496 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8497 {
8498         struct io_buffer *buf;
8499         unsigned long index;
8500
8501         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8502                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8503 }
8504
8505 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8506 {
8507         struct io_kiocb *req, *nxt;
8508
8509         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8510                 if (tsk && req->task != tsk)
8511                         continue;
8512                 list_del(&req->compl.list);
8513                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8514         }
8515 }
8516
8517 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8518 {
8519         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8520         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8521
8522         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8523
8524         if (submit_state->free_reqs) {
8525                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8526                                      submit_state->reqs);
8527                 submit_state->free_reqs = 0;
8528         }
8529
8530         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8531         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8532         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8533 }
8534
8535 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8536 {
8537         /*
8538          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8539          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8540          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8541          */
8542         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8543         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8544         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8545         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8546
8547         io_sq_thread_finish(ctx);
8548         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8549
8550         if (ctx->mm_account) {
8551                 mmdrop(ctx->mm_account);
8552                 ctx->mm_account = NULL;
8553         }
8554
8555         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8556         io_sqe_files_unregister(ctx);
8557         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8558         io_eventfd_unregister(ctx);
8559         io_destroy_buffers(ctx);
8560
8561         if (ctx->rsrc_backup_node)
8562                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ctx->rsrc_backup_node);
8563
8564 #if defined(CONFIG_UNIX)
8565         if (ctx->ring_sock) {
8566                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8567                 sock_release(ctx->ring_sock);
8568         }
8569 #endif
8570
8571         io_mem_free(ctx->rings);
8572         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8573
8574         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8575         free_uid(ctx->user);
8576         io_req_caches_free(ctx);
8577         if (ctx->hash_map)
8578                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8579         kfree(ctx->cancel_hash);
8580         kfree(ctx);
8581 }
8582
8583 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8584 {
8585         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8586         __poll_t mask = 0;
8587
8588         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8589         /*
8590          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8591          * io_commit_cqring
8592          */
8593         smp_rmb();
8594         if (!io_sqring_full(ctx))
8595                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8596
8597         /*
8598          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8599          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8600          *      CPU0                    CPU1
8601          *      ----                    ----
8602          * lock(&ctx->uring_lock);
8603          *                              lock(&ep->mtx);
8604          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8605          * lock(&ep->mtx);
8606          *
8607          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8608          * pushs them to do the flush.
8609          */
8610         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8611                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8612
8613         return mask;
8614 }
8615
8616 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8617 {
8618         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8619
8620         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8621 }
8622
8623 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8624 {
8625         const struct cred *creds;
8626
8627         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8628         if (creds) {
8629                 put_cred(creds);
8630                 return 0;
8631         }
8632
8633         return -EINVAL;
8634 }
8635
8636 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8637 {
8638         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8639 }
8640
8641 struct io_tctx_exit {
8642         struct callback_head            task_work;
8643         struct completion               completion;
8644         struct io_ring_ctx              *ctx;
8645 };
8646
8647 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8648 {
8649         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8650         struct io_tctx_exit *work;
8651
8652         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8653         /*
8654          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8655          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8656          */
8657         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8658                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8659         complete(&work->completion);
8660 }
8661
8662 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8663 {
8664         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8665         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8666         struct io_tctx_exit exit;
8667         struct io_tctx_node *node;
8668         int ret;
8669
8670         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8671         if (ctx->sq_data) {
8672                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8673                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8674                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8675                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8676         }
8677
8678         /*
8679          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8680          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8681          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8682          * as nobody else will be looking for them.
8683          */
8684         do {
8685                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8686
8687                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8688         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8689
8690         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8691         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8692                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8693
8694                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8695                                         ctx_node);
8696                 exit.ctx = ctx;
8697                 init_completion(&exit.completion);
8698                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8699                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8700                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8701                         continue;
8702                 wake_up_process(node->task);
8703
8704                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8705                 wait_for_completion(&exit.completion);
8706                 cond_resched();
8707                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8708         }
8709         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8710
8711         io_ring_ctx_free(ctx);
8712 }
8713
8714 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8715 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8716                              struct files_struct *files)
8717 {
8718         struct io_kiocb *req, *tmp;
8719         int canceled = 0;
8720
8721         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8722         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8723                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8724                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8725                         canceled++;
8726                 }
8727         }
8728         if (canceled != 0)
8729                 io_commit_cqring(ctx);
8730         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8731         if (canceled != 0)
8732                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8733         return canceled != 0;
8734 }
8735
8736 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8737 {
8738         unsigned long index;
8739         struct creds *creds;
8740
8741         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8742         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8743         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8744         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8745         if (ctx->rings)
8746                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8747         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8748                 io_unregister_personality(ctx, index);
8749         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8750
8751         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8752         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8753
8754         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8755         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8756
8757         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8758         /*
8759          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8760          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8761          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8762          * over using system_wq.
8763          */
8764         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8765 }
8766
8767 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8768 {
8769         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8770
8771         file->private_data = NULL;
8772         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8773         return 0;
8774 }
8775
8776 struct io_task_cancel {
8777         struct task_struct *task;
8778         struct files_struct *files;
8779 };
8780
8781 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8782 {
8783         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8784         struct io_task_cancel *cancel = data;
8785         bool ret;
8786
8787         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8788                 unsigned long flags;
8789                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8790
8791                 /* protect against races with linked timeouts */
8792                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8793                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8794                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8795         } else {
8796                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8797         }
8798         return ret;
8799 }
8800
8801 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8802                                   struct task_struct *task,
8803                                   struct files_struct *files)
8804 {
8805         struct io_defer_entry *de;
8806         LIST_HEAD(list);
8807
8808         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8809         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8810                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8811                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8812                         break;
8813                 }
8814         }
8815         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8816         if (list_empty(&list))
8817                 return false;
8818
8819         while (!list_empty(&list)) {
8820                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8821                 list_del_init(&de->list);
8822                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8823                 kfree(de);
8824         }
8825         return true;
8826 }
8827
8828 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8829 {
8830         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8831
8832         return req->ctx == data;
8833 }
8834
8835 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8836 {
8837         struct io_tctx_node *node;
8838         enum io_wq_cancel cret;
8839         bool ret = false;
8840
8841         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8842         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8843                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8844
8845                 /*
8846                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8847                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8848                  */
8849                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8850                         continue;
8851                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8852                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8853         }
8854         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8855
8856         return ret;
8857 }
8858
8859 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8860                                          struct task_struct *task,
8861                                          struct files_struct *files)
8862 {
8863         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8864         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8865
8866         while (1) {
8867                 enum io_wq_cancel cret;
8868                 bool ret = false;
8869
8870                 if (!task) {
8871                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8872                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8873                         /*
8874                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8875                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8876                          */
8877                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8878                                                &cancel, true);
8879                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8880                 }
8881
8882                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8883                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8884                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8885                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8886                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8887                                 ret = true;
8888                         }
8889                 }
8890
8891                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8892                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8893                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8894                 ret |= io_run_task_work();
8895                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8896                 if (!ret)
8897                         break;
8898                 cond_resched();
8899         }
8900 }
8901
8902 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8903                                    struct task_struct *task,
8904                                    struct files_struct *files)
8905 {
8906         struct io_kiocb *req;
8907         int cnt = 0;
8908
8909         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8910         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8911                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8912         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8913         return cnt;
8914 }
8915
8916 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8917                                   struct task_struct *task,
8918                                   struct files_struct *files)
8919 {
8920         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8921                 DEFINE_WAIT(wait);
8922                 int inflight;
8923
8924                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8925                 if (!inflight)
8926                         break;
8927
8928                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8929
8930                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8931                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8932                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8933                         schedule();
8934                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8935         }
8936 }
8937
8938 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8939 {
8940         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8941         struct io_tctx_node *node;
8942         int ret;
8943
8944         if (unlikely(!tctx)) {
8945                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8946                 if (unlikely(ret))
8947                         return ret;
8948                 tctx = current->io_uring;
8949         }
8950         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8951                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8952                 if (!node)
8953                         return -ENOMEM;
8954                 node->ctx = ctx;
8955                 node->task = current;
8956
8957                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8958                                         node, GFP_KERNEL));
8959                 if (ret) {
8960                         kfree(node);
8961                         return ret;
8962                 }
8963
8964                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8965                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8966                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8967         }
8968         tctx->last = ctx;
8969         return 0;
8970 }
8971
8972 /*
8973  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8974  */
8975 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8976 {
8977         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8978
8979         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8980                 return 0;
8981         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8982 }
8983
8984 /*
8985  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8986  */
8987 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8988 {
8989         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8990         struct io_tctx_node *node;
8991
8992         if (!tctx)
8993                 return;
8994         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8995         if (!node)
8996                 return;
8997
8998         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8999         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9000
9001         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9002         list_del(&node->ctx_node);
9003         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9004
9005         if (tctx->last == node->ctx)
9006                 tctx->last = NULL;
9007         kfree(node);
9008 }
9009
9010 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9011 {
9012         struct io_tctx_node *node;
9013         unsigned long index;
9014
9015         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9016                 io_uring_del_task_file(index);
9017         if (tctx->io_wq) {
9018                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
9019                 tctx->io_wq = NULL;
9020         }
9021 }
9022
9023 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9024 {
9025         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9026 }
9027
9028 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
9029 {
9030         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
9031         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
9032         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9033
9034         if (sqd->thread)
9035                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
9036         complete(&work->completion);
9037 }
9038
9039 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
9040 {
9041         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9042         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
9043         struct task_struct *task;
9044
9045         io_sq_thread_park(sqd);
9046         list_del_init(&ctx->sqd_list);
9047         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
9048         task = sqd->thread;
9049         if (task) {
9050                 init_completion(&work.completion);
9051                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
9052                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
9053                 wake_up_process(task);
9054         }
9055         io_sq_thread_unpark(sqd);
9056
9057         if (task)
9058                 wait_for_completion(&work.completion);
9059 }
9060
9061 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9062 {
9063         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9064         struct io_tctx_node *node;
9065         unsigned long index;
9066
9067         /* make sure overflow events are dropped */
9068         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9069         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9070                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
9071
9072                 if (ctx->sq_data) {
9073                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
9074                         continue;
9075                 }
9076                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
9077                 if (!files)
9078                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9079         }
9080         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9081
9082         if (files)
9083                 io_uring_clean_tctx(tctx);
9084 }
9085
9086 /* should only be called by SQPOLL task */
9087 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
9088 {
9089         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
9090         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9091         s64 inflight;
9092         DEFINE_WAIT(wait);
9093
9094         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
9095
9096         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9097         do {
9098                 /* read completions before cancelations */
9099                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9100                 if (!inflight)
9101                         break;
9102                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
9103
9104                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9105                 /*
9106                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9107                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9108                  * prepare_to_wait().
9109                  */
9110                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9111                         schedule();
9112                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9113         } while (1);
9114         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9115 }
9116
9117 /*
9118  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9119  * requests.
9120  */
9121 void __io_uring_task_cancel(void)
9122 {
9123         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9124         DEFINE_WAIT(wait);
9125         s64 inflight;
9126
9127         /* make sure overflow events are dropped */
9128         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9129         __io_uring_files_cancel(NULL);
9130
9131         do {
9132                 /* read completions before cancelations */
9133                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9134                 if (!inflight)
9135                         break;
9136                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9137
9138                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9139
9140                 /*
9141                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9142                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9143                  * prepare_to_wait().
9144                  */
9145                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9146                         schedule();
9147                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9148         } while (1);
9149
9150         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9151
9152         io_uring_clean_tctx(tctx);
9153         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9154         __io_uring_free(current);
9155 }
9156
9157 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9158                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9159 {
9160         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9161         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9162         struct page *page;
9163         void *ptr;
9164
9165         switch (offset) {
9166         case IORING_OFF_SQ_RING:
9167         case IORING_OFF_CQ_RING:
9168                 ptr = ctx->rings;
9169                 break;
9170         case IORING_OFF_SQES:
9171                 ptr = ctx->sq_sqes;
9172                 break;
9173         default:
9174                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9175         }
9176
9177         page = virt_to_head_page(ptr);
9178         if (sz > page_size(page))
9179                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9180
9181         return ptr;
9182 }
9183
9184 #ifdef CONFIG_MMU
9185
9186 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9187 {
9188         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9189         unsigned long pfn;
9190         void *ptr;
9191
9192         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9193         if (IS_ERR(ptr))
9194                 return PTR_ERR(ptr);
9195
9196         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9197         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9198 }
9199
9200 #else /* !CONFIG_MMU */
9201
9202 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9203 {
9204         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9205 }
9206
9207 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9208 {
9209         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9210 }
9211
9212 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9213         unsigned long addr, unsigned long len,
9214         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9215 {
9216         void *ptr;
9217
9218         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9219         if (IS_ERR(ptr))
9220                 return PTR_ERR(ptr);
9221
9222         return (unsigned long) ptr;
9223 }
9224
9225 #endif /* !CONFIG_MMU */
9226
9227 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9228 {
9229         DEFINE_WAIT(wait);
9230
9231         do {
9232                 if (!io_sqring_full(ctx))
9233                         break;
9234                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9235
9236                 if (!io_sqring_full(ctx))
9237                         break;
9238                 schedule();
9239         } while (!signal_pending(current));
9240
9241         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9242         return 0;
9243 }
9244
9245 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9246                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9247                           const sigset_t __user **sig)
9248 {
9249         struct io_uring_getevents_arg arg;
9250
9251         /*
9252          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9253          * is just a pointer to the sigset_t.
9254          */
9255         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9256                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9257                 *ts = NULL;
9258                 return 0;
9259         }
9260
9261         /*
9262          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9263          * timespec and sigset_t pointers if good.
9264          */
9265         if (*argsz != sizeof(arg))
9266                 return -EINVAL;
9267         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9268                 return -EFAULT;
9269         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9270         *argsz = arg.sigmask_sz;
9271         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9272         return 0;
9273 }
9274
9275 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9276                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9277                 size_t, argsz)
9278 {
9279         struct io_ring_ctx *ctx;
9280         int submitted = 0;
9281         struct fd f;
9282         long ret;
9283
9284         io_run_task_work();
9285
9286         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9287                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9288                 return -EINVAL;
9289
9290         f = fdget(fd);
9291         if (unlikely(!f.file))
9292                 return -EBADF;
9293
9294         ret = -EOPNOTSUPP;
9295         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9296                 goto out_fput;
9297
9298         ret = -ENXIO;
9299         ctx = f.file->private_data;
9300         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9301                 goto out_fput;
9302
9303         ret = -EBADFD;
9304         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9305                 goto out;
9306
9307         /*
9308          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9309          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9310          * we were asked to.
9311          */
9312         ret = 0;
9313         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9314                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9315
9316                 ret = -EOWNERDEAD;
9317                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9318                         goto out;
9319                 }
9320                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9321                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9322                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9323                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9324                         if (ret)
9325                                 goto out;
9326                 }
9327                 submitted = to_submit;
9328         } else if (to_submit) {
9329                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9330                 if (unlikely(ret))
9331                         goto out;
9332                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9333                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9334                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9335
9336                 if (submitted != to_submit)
9337                         goto out;
9338         }
9339         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9340                 const sigset_t __user *sig;
9341                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9342
9343                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9344                 if (unlikely(ret))
9345                         goto out;
9346
9347                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9348
9349                 /*
9350                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9351                  * space applications don't need to do io completion events
9352                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9353                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9354                  */
9355                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9356                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9357                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9358                 } else {
9359                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9360                 }
9361         }
9362
9363 out:
9364         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9365 out_fput:
9366         fdput(f);
9367         return submitted ? submitted : ret;
9368 }
9369
9370 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9371 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9372                 const struct cred *cred)
9373 {
9374         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9375         struct group_info *gi;
9376         kernel_cap_t cap;
9377         unsigned __capi;
9378         int g;
9379
9380         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9381         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9382         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9383         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9384         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9385         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9386         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9387         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9388         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9389         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9390         gi = cred->group_info;
9391         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9392                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9393                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9394         }
9395         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9396         cap = cred->cap_effective;
9397         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9398                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9399         seq_putc(m, '\n');
9400         return 0;
9401 }
9402
9403 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9404 {
9405         struct io_sq_data *sq = NULL;
9406         bool has_lock;
9407         int i;
9408
9409         /*
9410          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9411          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9412          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9413          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9414          */
9415         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9416
9417         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9418                 sq = ctx->sq_data;
9419                 if (!sq->thread)
9420                         sq = NULL;
9421         }
9422
9423         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9424         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9425         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9426         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9427                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9428
9429                 if (f)
9430                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9431                 else
9432                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9433         }
9434         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9435         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9436                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9437
9438                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9439                                                 (unsigned int) buf->len);
9440         }
9441         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9442                 unsigned long index;
9443                 const struct cred *cred;
9444
9445                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9446                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9447                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9448         }
9449         seq_printf(m, "PollList:\n");
9450         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9451         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9452                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9453                 struct io_kiocb *req;
9454
9455                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9456                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9457                                         req->task->task_works != NULL);
9458         }
9459         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9460         if (has_lock)
9461                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9462 }
9463
9464 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9465 {
9466         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9467
9468         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9469                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9470                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9471         }
9472 }
9473 #endif
9474
9475 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9476         .release        = io_uring_release,
9477         .mmap           = io_uring_mmap,
9478 #ifndef CONFIG_MMU
9479         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9480         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9481 #endif
9482         .poll           = io_uring_poll,
9483         .fasync         = io_uring_fasync,
9484 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9485         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9486 #endif
9487 };
9488
9489 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9490                                   struct io_uring_params *p)
9491 {
9492         struct io_rings *rings;
9493         size_t size, sq_array_offset;
9494
9495         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9496         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9497         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9498
9499         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9500         if (size == SIZE_MAX)
9501                 return -EOVERFLOW;
9502
9503         rings = io_mem_alloc(size);
9504         if (!rings)
9505                 return -ENOMEM;
9506
9507         ctx->rings = rings;
9508         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9509         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9510         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9511         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9512         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9513         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9514         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9515
9516         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9517         if (size == SIZE_MAX) {
9518                 io_mem_free(ctx->rings);
9519                 ctx->rings = NULL;
9520                 return -EOVERFLOW;
9521         }
9522
9523         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9524         if (!ctx->sq_sqes) {
9525                 io_mem_free(ctx->rings);
9526                 ctx->rings = NULL;
9527                 return -ENOMEM;
9528         }
9529
9530         return 0;
9531 }
9532
9533 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9534 {
9535         int ret, fd;
9536
9537         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9538         if (fd < 0)
9539                 return fd;
9540
9541         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9542         if (ret) {
9543                 put_unused_fd(fd);
9544                 return ret;
9545         }
9546         fd_install(fd, file);
9547         return fd;
9548 }
9549
9550 /*
9551  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9552  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9553  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9554  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9555  */
9556 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9557 {
9558         struct file *file;
9559 #if defined(CONFIG_UNIX)
9560         int ret;
9561
9562         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9563                                 &ctx->ring_sock);
9564         if (ret)
9565                 return ERR_PTR(ret);
9566 #endif
9567
9568         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9569                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9570 #if defined(CONFIG_UNIX)
9571         if (IS_ERR(file)) {
9572                 sock_release(ctx->ring_sock);
9573                 ctx->ring_sock = NULL;
9574         } else {
9575                 ctx->ring_sock->file = file;
9576         }
9577 #endif
9578         return file;
9579 }
9580
9581 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9582                            struct io_uring_params __user *params)
9583 {
9584         struct io_ring_ctx *ctx;
9585         struct file *file;
9586         int ret;
9587
9588         if (!entries)
9589                 return -EINVAL;
9590         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9591                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9592                         return -EINVAL;
9593                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9594         }
9595
9596         /*
9597          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9598          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9599          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9600          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9601          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9602          * of CQ ring entries manually.
9603          */
9604         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9605         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9606                 /*
9607                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9608                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9609                  * any cq vs sq ring sizing.
9610                  */
9611                 if (!p->cq_entries)
9612                         return -EINVAL;
9613                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9614                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9615                                 return -EINVAL;
9616                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9617                 }
9618                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9619                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9620                         return -EINVAL;
9621         } else {
9622                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9623         }
9624
9625         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9626         if (!ctx)
9627                 return -ENOMEM;
9628         ctx->compat = in_compat_syscall();
9629         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9630                 ctx->user = get_uid(current_user());
9631
9632         /*
9633          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9634          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9635          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9636          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9637          */
9638         mmgrab(current->mm);
9639         ctx->mm_account = current->mm;
9640
9641         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9642         if (ret)
9643                 goto err;
9644
9645         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9646         if (ret)
9647                 goto err;
9648
9649         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9650         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9651         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9652         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9653         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9654         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9655         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9656         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9657
9658         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9659         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9660         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9661         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9662         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9663         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9664         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9665         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9666
9667         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9668                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9669                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9670                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9671                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9672
9673         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9674                 ret = -EFAULT;
9675                 goto err;
9676         }
9677
9678         file = io_uring_get_file(ctx);
9679         if (IS_ERR(file)) {
9680                 ret = PTR_ERR(file);
9681                 goto err;
9682         }
9683
9684         /*
9685          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9686          * having closed it before we finish setup
9687          */
9688         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9689         if (ret < 0) {
9690                 /* fput will clean it up */
9691                 fput(file);
9692                 return ret;
9693         }
9694
9695         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9696         return ret;
9697 err:
9698         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9699         return ret;
9700 }
9701
9702 /*
9703  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9704  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9705  * params structure passed in.
9706  */
9707 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9708 {
9709         struct io_uring_params p;
9710         int i;
9711
9712         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9713                 return -EFAULT;
9714         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9715                 if (p.resv[i])
9716                         return -EINVAL;
9717         }
9718
9719         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9720                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9721                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9722                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9723                 return -EINVAL;
9724
9725         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9726 }
9727
9728 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9729                 struct io_uring_params __user *, params)
9730 {
9731         return io_uring_setup(entries, params);
9732 }
9733
9734 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9735 {
9736         struct io_uring_probe *p;
9737         size_t size;
9738         int i, ret;
9739
9740         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9741         if (size == SIZE_MAX)
9742                 return -EOVERFLOW;
9743         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9744         if (!p)
9745                 return -ENOMEM;
9746
9747         ret = -EFAULT;
9748         if (copy_from_user(p, arg, size))
9749                 goto out;
9750         ret = -EINVAL;
9751         if (memchr_inv(p, 0, size))
9752                 goto out;
9753
9754         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9755         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9756                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9757
9758         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9759                 p->ops[i].op = i;
9760                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9761                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9762         }
9763         p->ops_len = i;
9764
9765         ret = 0;
9766         if (copy_to_user(arg, p, size))
9767                 ret = -EFAULT;
9768 out:
9769         kfree(p);
9770         return ret;
9771 }
9772
9773 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9774 {
9775         const struct cred *creds;
9776         u32 id;
9777         int ret;
9778
9779         creds = get_current_cred();
9780
9781         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9782                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9783         if (!ret)
9784                 return id;
9785         put_cred(creds);
9786         return ret;
9787 }
9788
9789 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9790                                     unsigned int nr_args)
9791 {
9792         struct io_uring_restriction *res;
9793         size_t size;
9794         int i, ret;
9795
9796         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9797         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9798                 return -EBADFD;
9799
9800         /* We allow only a single restrictions registration */
9801         if (ctx->restrictions.registered)
9802                 return -EBUSY;
9803
9804         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9805                 return -EINVAL;
9806
9807         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9808         if (size == SIZE_MAX)
9809                 return -EOVERFLOW;
9810
9811         res = memdup_user(arg, size);
9812         if (IS_ERR(res))
9813                 return PTR_ERR(res);
9814
9815         ret = 0;
9816
9817         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9818                 switch (res[i].opcode) {
9819                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9820                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9821                                 ret = -EINVAL;
9822                                 goto out;
9823                         }
9824
9825                         __set_bit(res[i].register_op,
9826                                   ctx->restrictions.register_op);
9827                         break;
9828                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9829                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9830                                 ret = -EINVAL;
9831                                 goto out;
9832                         }
9833
9834                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9835                         break;
9836                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9837                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9838                         break;
9839                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9840                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9841                         break;
9842                 default:
9843                         ret = -EINVAL;
9844                         goto out;
9845                 }
9846         }
9847
9848 out:
9849         /* Reset all restrictions if an error happened */
9850         if (ret != 0)
9851                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9852         else
9853                 ctx->restrictions.registered = true;
9854
9855         kfree(res);
9856         return ret;
9857 }
9858
9859 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9860 {
9861         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9862                 return -EBADFD;
9863
9864         if (ctx->restrictions.registered)
9865                 ctx->restricted = 1;
9866
9867         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9868         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9869                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9870         return 0;
9871 }
9872
9873 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9874 {
9875         switch (op) {
9876         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9877         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9878         case IORING_REGISTER_PROBE:
9879         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9880         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9881                 return false;
9882         default:
9883                 return true;
9884         }
9885 }
9886
9887 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9888                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9889         __releases(ctx->uring_lock)
9890         __acquires(ctx->uring_lock)
9891 {
9892         int ret;
9893
9894         /*
9895          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9896          * someone else killed the ctx or is already going through
9897          * io_uring_register().
9898          */
9899         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9900                 return -ENXIO;
9901
9902         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9903                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9904
9905                 /*
9906                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9907                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9908                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9909                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9910                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9911                  * after we've killed the percpu ref.
9912                  */
9913                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9914                 do {
9915                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9916                         if (!ret)
9917                                 break;
9918                         ret = io_run_task_work_sig();
9919                         if (ret < 0)
9920                                 break;
9921                 } while (1);
9922
9923                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9924
9925                 if (ret) {
9926                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9927                         goto out_quiesce;
9928                 }
9929         }
9930
9931         if (ctx->restricted) {
9932                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9933                         ret = -EINVAL;
9934                         goto out;
9935                 }
9936
9937                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9938                         ret = -EACCES;
9939                         goto out;
9940                 }
9941         }
9942
9943         switch (opcode) {
9944         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9945                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9946                 break;
9947         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9948                 ret = -EINVAL;
9949                 if (arg || nr_args)
9950                         break;
9951                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9952                 break;
9953         case IORING_REGISTER_FILES:
9954                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9955                 break;
9956         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9957                 ret = -EINVAL;
9958                 if (arg || nr_args)
9959                         break;
9960                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9961                 break;
9962         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9963                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9964                 break;
9965         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9966         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9967                 ret = -EINVAL;
9968                 if (nr_args != 1)
9969                         break;
9970                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9971                 if (ret)
9972                         break;
9973                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9974                         ctx->eventfd_async = 1;
9975                 else
9976                         ctx->eventfd_async = 0;
9977                 break;
9978         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9979                 ret = -EINVAL;
9980                 if (arg || nr_args)
9981                         break;
9982                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9983                 break;
9984         case IORING_REGISTER_PROBE:
9985                 ret = -EINVAL;
9986                 if (!arg || nr_args > 256)
9987                         break;
9988                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9989                 break;
9990         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9991                 ret = -EINVAL;
9992                 if (arg || nr_args)
9993                         break;
9994                 ret = io_register_personality(ctx);
9995                 break;
9996         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9997                 ret = -EINVAL;
9998                 if (arg)
9999                         break;
10000                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10001                 break;
10002         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10003                 ret = -EINVAL;
10004                 if (arg || nr_args)
10005                         break;
10006                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10007                 break;
10008         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10009                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10010                 break;
10011         default:
10012                 ret = -EINVAL;
10013                 break;
10014         }
10015
10016 out:
10017         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10018                 /* bring the ctx back to life */
10019                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10020 out_quiesce:
10021                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10022         }
10023         return ret;
10024 }
10025
10026 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10027                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10028 {
10029         struct io_ring_ctx *ctx;
10030         long ret = -EBADF;
10031         struct fd f;
10032
10033         f = fdget(fd);
10034         if (!f.file)
10035                 return -EBADF;
10036
10037         ret = -EOPNOTSUPP;
10038         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10039                 goto out_fput;
10040
10041         ctx = f.file->private_data;
10042
10043         io_run_task_work();
10044
10045         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10046         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10047         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10048         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10049                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10050 out_fput:
10051         fdput(f);
10052         return ret;
10053 }
10054
10055 static int __init io_uring_init(void)
10056 {
10057 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10058         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10059         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10060 } while (0)
10061
10062 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10063         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10064         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10065         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10066         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10067         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10068         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10069         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10070         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10071         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10072         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10073         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10074         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10075         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10076         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10077         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10078         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10079         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10080         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10081         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10082         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10083         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10084         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10085         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10086         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10087         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10088         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10089         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10090         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10091         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10092         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10093
10094         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10095         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10096         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10097                                 SLAB_ACCOUNT);
10098         return 0;
10099 };
10100 __initcall(io_uring_init);