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_cqe (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 IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 106
 107 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 108
 109 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 110                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 111                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 112
 113 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 114
 115 struct io_uring {
 116         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 117         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 118 };
 119
 120 /*
 121  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 122  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 123  *
 124  * The offsets to the member fields are published through struct
 125  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 126  */
 127 struct io_rings {
 128         /*
 129          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 130          * masked to get valid indices.
 131          *
 132          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 133          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 134          * cq ring.
 135          */
 136         struct io_uring         sq, cq;
 137         /*
 138          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 139          * ring_entries - 1)
 140          */
 141         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 142         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 143         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 144         /*
 145          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 146          * invalid index stored in array
 147          *
 148          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 149          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 150          * cached value).
 151          *
 152          * After a new SQ head value was read by the application this
 153          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 154          * the new SQ head (and possibly more).
 155          */
 156         u32                     sq_dropped;
 157         /*
 158          * Runtime SQ flags
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application.
 162          *
 163          * The application needs a full memory barrier before checking
 164          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 165          */
 166         u32                     sq_flags;
 167         /*
 168          * Runtime CQ flags
 169          *
 170          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 171          * kernel.
 172          */
 173         u32                     cq_flags;
 174         /*
 175          * Number of completion events lost because the queue was full;
 176          * this should be avoided by the application by making sure
 177          * there are not more requests pending than there is space in
 178          * the completion queue.
 179          *
 180          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 181          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 182          * cached value).
 183          *
 184          * As completion events come in out of order this counter is not
 185          * ordered with any other data.
 186          */
 187         u32                     cq_overflow;
 188         /*
 189          * Ring buffer of completion events.
 190          *
 191          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 192          * produced, so the application is allowed to modify pending
 193          * entries.
 194          */
 195         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 196 };
 197
 198 enum io_uring_cmd_flags {
 199         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 200         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 201 };
 202
 203 struct io_mapped_ubuf {
 204         u64             ubuf;
 205         u64             ubuf_end;
 206         unsigned int    nr_bvecs;
 207         unsigned long   acct_pages;
 208         struct bio_vec  bvec[];
 209 };
 210
 211 struct io_ring_ctx;
 212
 213 struct io_overflow_cqe {
 214         struct io_uring_cqe cqe;
 215         struct list_head list;
 216 };
 217
 218 struct io_fixed_file {
 219         /* file * with additional FFS_* flags */
 220         unsigned long file_ptr;
 221 };
 222
 223 struct io_rsrc_put {
 224         struct list_head list;
 225         u64 tag;
 226         union {
 227                 void *rsrc;
 228                 struct file *file;
 229                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 230         };
 231 };
 232
 233 struct io_file_table {
 234         /* two level table */
 235         struct io_fixed_file **files;
 236 };
 237
 238 struct io_rsrc_node {
 239         struct percpu_ref               refs;
 240         struct list_head                node;
 241         struct list_head                rsrc_list;
 242         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 243         struct llist_node               llist;
 244         bool                            done;
 245 };
 246
 247 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 248
 249 struct io_rsrc_data {
 250         struct io_ring_ctx              *ctx;
 251
 252         u64                             **tags;
 253         unsigned int                    nr;
 254         rsrc_put_fn                     *do_put;
 255         atomic_t                        refs;
 256         struct completion               done;
 257         bool                            quiesce;
 258 };
 259
 260 struct io_buffer {
 261         struct list_head list;
 262         __u64 addr;
 263         __u32 len;
 264         __u16 bid;
 265 };
 266
 267 struct io_restriction {
 268         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 269         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 270         u8 sqe_flags_allowed;
 271         u8 sqe_flags_required;
 272         bool registered;
 273 };
 274
 275 enum {
 276         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 277         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 278 };
 279
 280 struct io_sq_data {
 281         refcount_t              refs;
 282         atomic_t                park_pending;
 283         struct mutex            lock;
 284
 285         /* ctx's that are using this sqd */
 286         struct list_head        ctx_list;
 287
 288         struct task_struct      *thread;
 289         struct wait_queue_head  wait;
 290
 291         unsigned                sq_thread_idle;
 292         int                     sq_cpu;
 293         pid_t                   task_pid;
 294         pid_t                   task_tgid;
 295
 296         unsigned long           state;
 297         struct completion       exited;
 298 };
 299
 300 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 301 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 302 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 303 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 304
 305 struct io_comp_state {
 306         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 307         unsigned int            nr;
 308         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 309         struct list_head        free_list;
 310 };
 311
 312 struct io_submit_link {
 313         struct io_kiocb         *head;
 314         struct io_kiocb         *last;
 315 };
 316
 317 struct io_submit_state {
 318         struct blk_plug         plug;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         /*
 322          * io_kiocb alloc cache
 323          */
 324         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 325         unsigned int            free_reqs;
 326
 327         bool                    plug_started;
 328
 329         /*
 330          * Batch completion logic
 331          */
 332         struct io_comp_state    comp;
 333
 334         /*
 335          * File reference cache
 336          */
 337         struct file             *file;
 338         unsigned int            fd;
 339         unsigned int            file_refs;
 340         unsigned int            ios_left;
 341 };
 342
 343 struct io_ring_ctx {
 344         /* const or read-mostly hot data */
 345         struct {
 346                 struct percpu_ref       refs;
 347
 348                 struct io_rings         *rings;
 349                 unsigned int            flags;
 350                 unsigned int            compat: 1;
 351                 unsigned int            drain_next: 1;
 352                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 353                 unsigned int            restricted: 1;
 354         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 355
 356         struct {
 357                 /*
 358                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 359                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 360                  *
 361                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 362                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 363                  * the queue when needed.
 364                  *
 365                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 366                  * array.
 367                  */
 368                 u32                     *sq_array;
 369                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 370                 unsigned                cached_sq_head;
 371                 unsigned                sq_entries;
 372                 unsigned                sq_thread_idle;
 373                 unsigned                cached_sq_dropped;
 374                 unsigned long           sq_check_overflow;
 375
 376                 struct list_head        defer_list;
 377                 struct list_head        timeout_list;
 378                 struct list_head        cq_overflow_list;
 379         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 380
 381         struct {
 382                 struct mutex            uring_lock;
 383                 wait_queue_head_t       wait;
 384         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 385
 386         struct io_submit_state          submit_state;
 387         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 388         struct list_head        locked_free_list;
 389         unsigned int            locked_free_nr;
 390
 391         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 392         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 393
 394         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 395         struct list_head        sqd_list;
 396
 397         /*
 398          * Fixed resources fast path, should be accessed only under uring_lock,
 399          * and updated through io_uring_register(2)
 400          */
 401         struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 402
 403         struct io_file_table    file_table;
 404         unsigned                nr_user_files;
 405         unsigned                nr_user_bufs;
 406         struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 407
 408         struct xarray           io_buffers;
 409         struct xarray           personalities;
 410         u32                     pers_next;
 411
 412         struct {
 413                 unsigned                cached_cq_tail;
 414                 unsigned                cq_entries;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned                cq_extra;
 418                 unsigned long           cq_check_overflow;
 419                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 420                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 421                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 422         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 423
 424         struct {
 425                 spinlock_t              completion_lock;
 426
 427                 /*
 428                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 429                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 430                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 431                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 432                  */
 433                 struct list_head        iopoll_list;
 434                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 435                 unsigned                cancel_hash_bits;
 436                 bool                    poll_multi_file;
 437         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 438
 439         struct io_restriction           restrictions;
 440
 441         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 442         struct {
 443                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 444                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 445                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 446                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 447
 448                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 449                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 450                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 451                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 452         };
 453
 454         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 455         struct {
 456                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 457                         struct socket           *ring_sock;
 458                 #endif
 459                 /* hashed buffered write serialization */
 460                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 461
 462                 /* Only used for accounting purposes */
 463                 struct user_struct              *user;
 464                 struct mm_struct                *mm_account;
 465
 466                 /* ctx exit and cancelation */
 467                 struct callback_head            *exit_task_work;
 468                 struct work_struct              exit_work;
 469                 struct list_head                tctx_list;
 470                 struct completion               ref_comp;
 471         };
 472 };
 473
 474 struct io_uring_task {
 475         /* submission side */
 476         int                     cached_refs;
 477         struct xarray           xa;
 478         struct wait_queue_head  wait;
 479         const struct io_ring_ctx *last;
 480         struct io_wq            *io_wq;
 481         struct percpu_counter   inflight;
 482         atomic_t                inflight_tracked;
 483         atomic_t                in_idle;
 484
 485         spinlock_t              task_lock;
 486         struct io_wq_work_list  task_list;
 487         unsigned long           task_state;
 488         struct callback_head    task_work;
 489 };
 490
 491 /*
 492  * First field must be the file pointer in all the
 493  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 494  */
 495 struct io_poll_iocb {
 496         struct file                     *file;
 497         struct wait_queue_head          *head;
 498         __poll_t                        events;
 499         bool                            done;
 500         bool                            canceled;
 501         struct wait_queue_entry         wait;
 502 };
 503
 504 struct io_poll_update {
 505         struct file                     *file;
 506         u64                             old_user_data;
 507         u64                             new_user_data;
 508         __poll_t                        events;
 509         bool                            update_events;
 510         bool                            update_user_data;
 511 };
 512
 513 struct io_close {
 514         struct file                     *file;
 515         int                             fd;
 516 };
 517
 518 struct io_timeout_data {
 519         struct io_kiocb                 *req;
 520         struct hrtimer                  timer;
 521         struct timespec64               ts;
 522         enum hrtimer_mode               mode;
 523 };
 524
 525 struct io_accept {
 526         struct file                     *file;
 527         struct sockaddr __user          *addr;
 528         int __user                      *addr_len;
 529         int                             flags;
 530         unsigned long                   nofile;
 531 };
 532
 533 struct io_sync {
 534         struct file                     *file;
 535         loff_t                          len;
 536         loff_t                          off;
 537         int                             flags;
 538         int                             mode;
 539 };
 540
 541 struct io_cancel {
 542         struct file                     *file;
 543         u64                             addr;
 544 };
 545
 546 struct io_timeout {
 547         struct file                     *file;
 548         u32                             off;
 549         u32                             target_seq;
 550         struct list_head                list;
 551         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 552         struct io_kiocb                 *head;
 553 };
 554
 555 struct io_timeout_rem {
 556         struct file                     *file;
 557         u64                             addr;
 558
 559         /* timeout update */
 560         struct timespec64               ts;
 561         u32                             flags;
 562 };
 563
 564 struct io_rw {
 565         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 566         struct kiocb                    kiocb;
 567         u64                             addr;
 568         u64                             len;
 569 };
 570
 571 struct io_connect {
 572         struct file                     *file;
 573         struct sockaddr __user          *addr;
 574         int                             addr_len;
 575 };
 576
 577 struct io_sr_msg {
 578         struct file                     *file;
 579         union {
 580                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 581                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 582                 void __user                     *buf;
 583         };
 584         int                             msg_flags;
 585         int                             bgid;
 586         size_t                          len;
 587         struct io_buffer                *kbuf;
 588 };
 589
 590 struct io_open {
 591         struct file                     *file;
 592         int                             dfd;
 593         struct filename                 *filename;
 594         struct open_how                 how;
 595         unsigned long                   nofile;
 596 };
 597
 598 struct io_rsrc_update {
 599         struct file                     *file;
 600         u64                             arg;
 601         u32                             nr_args;
 602         u32                             offset;
 603 };
 604
 605 struct io_fadvise {
 606         struct file                     *file;
 607         u64                             offset;
 608         u32                             len;
 609         u32                             advice;
 610 };
 611
 612 struct io_madvise {
 613         struct file                     *file;
 614         u64                             addr;
 615         u32                             len;
 616         u32                             advice;
 617 };
 618
 619 struct io_epoll {
 620         struct file                     *file;
 621         int                             epfd;
 622         int                             op;
 623         int                             fd;
 624         struct epoll_event              event;
 625 };
 626
 627 struct io_splice {
 628         struct file                     *file_out;
 629         struct file                     *file_in;
 630         loff_t                          off_out;
 631         loff_t                          off_in;
 632         u64                             len;
 633         unsigned int                    flags;
 634 };
 635
 636 struct io_provide_buf {
 637         struct file                     *file;
 638         __u64                           addr;
 639         __u32                           len;
 640         __u32                           bgid;
 641         __u16                           nbufs;
 642         __u16                           bid;
 643 };
 644
 645 struct io_statx {
 646         struct file                     *file;
 647         int                             dfd;
 648         unsigned int                    mask;
 649         unsigned int                    flags;
 650         const char __user               *filename;
 651         struct statx __user             *buffer;
 652 };
 653
 654 struct io_shutdown {
 655         struct file                     *file;
 656         int                             how;
 657 };
 658
 659 struct io_rename {
 660         struct file                     *file;
 661         int                             old_dfd;
 662         int                             new_dfd;
 663         struct filename                 *oldpath;
 664         struct filename                 *newpath;
 665         int                             flags;
 666 };
 667
 668 struct io_unlink {
 669         struct file                     *file;
 670         int                             dfd;
 671         int                             flags;
 672         struct filename                 *filename;
 673 };
 674
 675 struct io_completion {
 676         struct file                     *file;
 677         struct list_head                list;
 678         u32                             cflags;
 679 };
 680
 681 struct io_async_connect {
 682         struct sockaddr_storage         address;
 683 };
 684
 685 struct io_async_msghdr {
 686         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 687         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 688         struct iovec                    *free_iov;
 689         struct sockaddr __user          *uaddr;
 690         struct msghdr                   msg;
 691         struct sockaddr_storage         addr;
 692 };
 693
 694 struct io_async_rw {
 695         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 696         const struct iovec              *free_iovec;
 697         struct iov_iter                 iter;
 698         size_t                          bytes_done;
 699         struct wait_page_queue          wpq;
 700 };
 701
 702 enum {
 703         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 704         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 705         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 706         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 707         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 708         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 709
 710         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 711         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 712         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 713         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 714         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 715         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 716         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 717         REQ_F_POLLED_BIT,
 718         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 719         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 720         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 721         REQ_F_REISSUE_BIT,
 722         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 723         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 724         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 725         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 726         REQ_F_ISREG_BIT,
 727
 728         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 729         __REQ_F_LAST_BIT,
 730 };
 731
 732 enum {
 733         /* ctx owns file */
 734         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 735         /* drain existing IO first */
 736         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 737         /* linked sqes */
 738         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 739         /* doesn't sever on completion < 0 */
 740         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 741         /* IOSQE_ASYNC */
 742         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 743         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 744         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 745
 746         /* fail rest of links */
 747         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 748         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 749         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 750         /* read/write uses file position */
 751         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 752         /* must not punt to workers */
 753         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 754         /* has or had linked timeout */
 755         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 756         /* needs cleanup */
 757         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 758         /* already went through poll handler */
 759         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 760         /* buffer already selected */
 761         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 762         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 763         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 764         /* completion is deferred through io_comp_state */
 765         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 766         /* caller should reissue async */
 767         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 768         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 769         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 770         /* supports async reads */
 771         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 772         /* supports async writes */
 773         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 774         /* regular file */
 775         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 776 };
 777
 778 struct async_poll {
 779         struct io_poll_iocb     poll;
 780         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 781 };
 782
 783 struct io_task_work {
 784         struct io_wq_work_node  node;
 785         task_work_func_t        func;
 786 };
 787
 788 enum {
 789         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 790         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 791 };
 792
 793 /*
 794  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 795  * as the first entry in their struct definition. So you can
 796  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 797  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 798  */
 799 struct io_kiocb {
 800         union {
 801                 struct file             *file;
 802                 struct io_rw            rw;
 803                 struct io_poll_iocb     poll;
 804                 struct io_poll_update   poll_update;
 805                 struct io_accept        accept;
 806                 struct io_sync          sync;
 807                 struct io_cancel        cancel;
 808                 struct io_timeout       timeout;
 809                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 810                 struct io_connect       connect;
 811                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 812                 struct io_open          open;
 813                 struct io_close         close;
 814                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 815                 struct io_fadvise       fadvise;
 816                 struct io_madvise       madvise;
 817                 struct io_epoll         epoll;
 818                 struct io_splice        splice;
 819                 struct io_provide_buf   pbuf;
 820                 struct io_statx         statx;
 821                 struct io_shutdown      shutdown;
 822                 struct io_rename        rename;
 823                 struct io_unlink        unlink;
 824                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 825                 struct io_completion    compl;
 826         };
 827
 828         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 829         void                            *async_data;
 830         u8                              opcode;
 831         /* polled IO has completed */
 832         u8                              iopoll_completed;
 833
 834         u16                             buf_index;
 835         u32                             result;
 836
 837         struct io_ring_ctx              *ctx;
 838         unsigned int                    flags;
 839         atomic_t                        refs;
 840         struct task_struct              *task;
 841         u64                             user_data;
 842
 843         struct io_kiocb                 *link;
 844         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 845
 846         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 847         struct list_head                inflight_entry;
 848         union {
 849                 struct io_task_work     io_task_work;
 850                 struct callback_head    task_work;
 851         };
 852         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 853         struct hlist_node               hash_node;
 854         struct async_poll               *apoll;
 855         struct io_wq_work               work;
 856         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 857         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 858 };
 859
 860 struct io_tctx_node {
 861         struct list_head        ctx_node;
 862         struct task_struct      *task;
 863         struct io_ring_ctx      *ctx;
 864 };
 865
 866 struct io_defer_entry {
 867         struct list_head        list;
 868         struct io_kiocb         *req;
 869         u32                     seq;
 870 };
 871
 872 struct io_op_def {
 873         /* needs req->file assigned */
 874         unsigned                needs_file : 1;
 875         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 876         unsigned                hash_reg_file : 1;
 877         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 878         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 879         /* opcode is not supported by this kernel */
 880         unsigned                not_supported : 1;
 881         /* set if opcode supports polled "wait" */
 882         unsigned                pollin : 1;
 883         unsigned                pollout : 1;
 884         /* op supports buffer selection */
 885         unsigned                buffer_select : 1;
 886         /* do prep async if is going to be punted */
 887         unsigned                needs_async_setup : 1;
 888         /* should block plug */
 889         unsigned                plug : 1;
 890         /* size of async data needed, if any */
 891         unsigned short          async_size;
 892 };
 893
 894 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 895         [IORING_OP_NOP] = {},
 896         [IORING_OP_READV] = {
 897                 .needs_file             = 1,
 898                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 899                 .pollin                 = 1,
 900                 .buffer_select          = 1,
 901                 .needs_async_setup      = 1,
 902                 .plug                   = 1,
 903                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 904         },
 905         [IORING_OP_WRITEV] = {
 906                 .needs_file             = 1,
 907                 .hash_reg_file          = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_setup      = 1,
 911                 .plug                   = 1,
 912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 913         },
 914         [IORING_OP_FSYNC] = {
 915                 .needs_file             = 1,
 916         },
 917         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 918                 .needs_file             = 1,
 919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 920                 .pollin                 = 1,
 921                 .plug                   = 1,
 922                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 923         },
 924         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 925                 .needs_file             = 1,
 926                 .hash_reg_file          = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollout                = 1,
 929                 .plug                   = 1,
 930                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 931         },
 932         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 933                 .needs_file             = 1,
 934                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 935         },
 936         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 937         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 938                 .needs_file             = 1,
 939         },
 940         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 943                 .pollout                = 1,
 944                 .needs_async_setup      = 1,
 945                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 946         },
 947         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951                 .buffer_select          = 1,
 952                 .needs_async_setup      = 1,
 953                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 954         },
 955         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 956                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 957         },
 958         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 959                 /* used by timeout updates' prep() */
 960         },
 961         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 962                 .needs_file             = 1,
 963                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 964                 .pollin                 = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 967         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 968                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 969         },
 970         [IORING_OP_CONNECT] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollout                = 1,
 974                 .needs_async_setup      = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 976         },
 977         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 981         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 982         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 983         [IORING_OP_STATX] = {},
 984         [IORING_OP_READ] = {
 985                 .needs_file             = 1,
 986                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 987                 .pollin                 = 1,
 988                 .buffer_select          = 1,
 989                 .plug                   = 1,
 990                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 991         },
 992         [IORING_OP_WRITE] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995                 .pollout                = 1,
 996                 .plug                   = 1,
 997                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 998         },
 999         [IORING_OP_FADVISE] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001         },
1002         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1003         [IORING_OP_SEND] = {
1004                 .needs_file             = 1,
1005                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1006                 .pollout                = 1,
1007         },
1008         [IORING_OP_RECV] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1011                 .pollin                 = 1,
1012                 .buffer_select          = 1,
1013         },
1014         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1015         },
1016         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1017                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1018         },
1019         [IORING_OP_SPLICE] = {
1020                 .needs_file             = 1,
1021                 .hash_reg_file          = 1,
1022                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1023         },
1024         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1025         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1026         [IORING_OP_TEE] = {
1027                 .needs_file             = 1,
1028                 .hash_reg_file          = 1,
1029                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1030         },
1031         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1035         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1036 };
1037
1038 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1040 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1041                                          struct task_struct *task,
1042                                          bool cancel_all);
1043 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1044 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1045
1046 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1047                                  long res, unsigned int cflags);
1048 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1050 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1051 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1052 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1053 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1054 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1055                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1056                                      unsigned nr_args);
1057 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1058 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1059                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1060 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1061 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1062
1063 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1064 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1065                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1066 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1067 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1068
1069 static struct kmem_cache *req_cachep;
1070
1071 static const struct file_operations io_uring_fops;
1072
1073 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1074 {
1075 #if defined(CONFIG_UNIX)
1076         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1077                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1078
1079                 return ctx->ring_sock->sk;
1080         }
1081 #endif
1082         return NULL;
1083 }
1084 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1085
1086 #define io_for_each_link(pos, head) \
1087         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1088
1089 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1090 {
1091         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1092
1093         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1094                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1095                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1096         }
1097 }
1098
1099 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1100 {
1101         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1102
1103         /* already at zero, wait for ->release() */
1104         if (!got)
1105                 wait_for_completion(compl);
1106         percpu_ref_resurrect(ref);
1107         if (got)
1108                 percpu_ref_put(ref);
1109 }
1110
1111 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1112                           bool cancel_all)
1113 {
1114         struct io_kiocb *req;
1115
1116         if (task && head->task != task)
1117                 return false;
1118         if (cancel_all)
1119                 return true;
1120
1121         io_for_each_link(req, head) {
1122                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1123                         return true;
1124         }
1125         return false;
1126 }
1127
1128 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1129 {
1130         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1131 }
1132
1133 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1134 {
1135         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1136
1137         complete(&ctx->ref_comp);
1138 }
1139
1140 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1141 {
1142         return !req->timeout.off;
1143 }
1144
1145 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1146 {
1147         struct io_ring_ctx *ctx;
1148         int hash_bits;
1149
1150         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1151         if (!ctx)
1152                 return NULL;
1153
1154         /*
1155          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1156          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1157          */
1158         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1159         hash_bits -= 5;
1160         if (hash_bits <= 0)
1161                 hash_bits = 1;
1162         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1163         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1164                                         GFP_KERNEL);
1165         if (!ctx->cancel_hash)
1166                 goto err;
1167         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1168
1169         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1170         if (!ctx->dummy_ubuf)
1171                 goto err;
1172         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1173         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1174
1175         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1176                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1177                 goto err;
1178
1179         ctx->flags = p->flags;
1180         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1181         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1182         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1183         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1184         init_completion(&ctx->ref_comp);
1185         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1186         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1187         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1188         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1189         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1193         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1194         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1195         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1196         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1197         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1198         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1199         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1200         return ctx;
1201 err:
1202         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1203         kfree(ctx->cancel_hash);
1204         kfree(ctx);
1205         return NULL;
1206 }
1207
1208 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1209 {
1210         struct io_rings *r = ctx->rings;
1211
1212         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1213         ctx->cq_extra--;
1214 }
1215
1216 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1217 {
1218         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1219                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1220
1221                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1222         }
1223
1224         return false;
1225 }
1226
1227 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1228 {
1229         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1230                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1231                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1232         }
1233 }
1234
1235 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1236 {
1237         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1238         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1239
1240         if (!req->work.creds)
1241                 req->work.creds = get_current_cred();
1242
1243         req->work.list.next = NULL;
1244         req->work.flags = 0;
1245         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1246                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1247
1248         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1249                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1250                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1251         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1252                 if (def->unbound_nonreg_file)
1253                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1254         }
1255
1256         switch (req->opcode) {
1257         case IORING_OP_SPLICE:
1258         case IORING_OP_TEE:
1259                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1260                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1261                 break;
1262         }
1263 }
1264
1265 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1266 {
1267         struct io_kiocb *cur;
1268
1269         io_for_each_link(cur, req)
1270                 io_prep_async_work(cur);
1271 }
1272
1273 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1274 {
1275         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1276         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1277         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1278
1279         BUG_ON(!tctx);
1280         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1281
1282         /* init ->work of the whole link before punting */
1283         io_prep_async_link(req);
1284         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1285                                         &req->work, req->flags);
1286         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1287         if (link)
1288                 io_queue_linked_timeout(link);
1289 }
1290
1291 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1292         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1293 {
1294         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1295
1296         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1297                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1298                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1299                 list_del_init(&req->timeout.list);
1300                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1301                 io_put_req_deferred(req, 1);
1302         }
1303 }
1304
1305 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1306 {
1307         do {
1308                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1309                                                 struct io_defer_entry, list);
1310
1311                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1312                         break;
1313                 list_del_init(&de->list);
1314                 io_req_task_queue(de->req);
1315                 kfree(de);
1316         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1317 }
1318
1319 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1320 {
1321         u32 seq;
1322
1323         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1324                 return;
1325
1326         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1327
1328         do {
1329                 u32 events_needed, events_got;
1330                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1331                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1332
1333                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1334                         break;
1335
1336                 /*
1337                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1338                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1339                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1340                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1341                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1342                  */
1343                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1344                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1345                 if (events_got < events_needed)
1346                         break;
1347
1348                 list_del_init(&req->timeout.list);
1349                 io_kill_timeout(req, 0);
1350         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1351
1352         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1353 }
1354
1355 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1356 {
1357         io_flush_timeouts(ctx);
1358
1359         /* order cqe stores with ring update */
1360         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1361
1362         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1363                 __io_queue_deferred(ctx);
1364 }
1365
1366 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1367 {
1368         struct io_rings *r = ctx->rings;
1369
1370         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1371 }
1372
1373 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1374 {
1375         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1376 }
1377
1378 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1381         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1382
1383         /*
1384          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1385          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1386          * fill the cq entry
1387          */
1388         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1389                 return NULL;
1390
1391         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1392         return &rings->cqes[tail & mask];
1393 }
1394
1395 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1396 {
1397         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1398                 return false;
1399         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1400                 return false;
1401         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1402 }
1403
1404 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1405 {
1406         /* see waitqueue_active() comment */
1407         smp_mb();
1408
1409         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1410                 wake_up(&ctx->wait);
1411         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1412                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1413         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1414                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1415         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1416                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1417                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1418         }
1419 }
1420
1421 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1422 {
1423         /* see waitqueue_active() comment */
1424         smp_mb();
1425
1426         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1427                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1428                         wake_up(&ctx->wait);
1429         }
1430         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1431                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1432         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1433                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1434                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1435         }
1436 }
1437
1438 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1439 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1440 {
1441         unsigned long flags;
1442         bool all_flushed, posted;
1443
1444         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1445                 return false;
1446
1447         posted = false;
1448         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1449         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1450                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1451                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1452
1453                 if (!cqe && !force)
1454                         break;
1455                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1456                                         struct io_overflow_cqe, list);
1457                 if (cqe)
1458                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1459                 else
1460                         io_account_cq_overflow(ctx);
1461
1462                 posted = true;
1463                 list_del(&ocqe->list);
1464                 kfree(ocqe);
1465         }
1466
1467         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1468         if (all_flushed) {
1469                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1470                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1471                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1472         }
1473
1474         if (posted)
1475                 io_commit_cqring(ctx);
1476         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1477         if (posted)
1478                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1479         return all_flushed;
1480 }
1481
1482 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1483 {
1484         bool ret = true;
1485
1486         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1487                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1488                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1489                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1490                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1491                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1492                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1493         }
1494
1495         return ret;
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1500  * see commit f958d7b528b1 for details.
1501  */
1502 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1503         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1504
1505 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1506 {
1507         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1508 }
1509
1510 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1511 {
1512         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1513         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1514 }
1515
1516 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1517 {
1518         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1519         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1520 }
1521
1522 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1523 {
1524         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1525 }
1526
1527 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1528 {
1529         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1530         atomic_inc(&req->refs);
1531 }
1532
1533 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1534                                      long res, unsigned int cflags)
1535 {
1536         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1537
1538         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1539         if (!ocqe) {
1540                 /*
1541                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1542                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1543                  * on the floor.
1544                  */
1545                 io_account_cq_overflow(ctx);
1546                 return false;
1547         }
1548         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1549                 set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1550                 set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1551                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1552         }
1553         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1554         ocqe->cqe.res = res;
1555         ocqe->cqe.flags = cflags;
1556         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1557         return true;
1558 }
1559
1560 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1561                                           long res, unsigned int cflags)
1562 {
1563         struct io_uring_cqe *cqe;
1564
1565         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1566
1567         /*
1568          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1569          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1570          * the ring.
1571          */
1572         cqe = io_get_cqe(ctx);
1573         if (likely(cqe)) {
1574                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1575                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1576                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1577                 return true;
1578         }
1579         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1580 }
1581
1582 /* not as hot to bloat with inlining */
1583 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1584                                           long res, unsigned int cflags)
1585 {
1586         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1587 }
1588
1589 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1590                                  unsigned int cflags)
1591 {
1592         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1593         unsigned long flags;
1594
1595         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1596         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1597         /*
1598          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1599          * free_list cache.
1600          */
1601         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1602                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1603                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1604                                 io_disarm_next(req);
1605                         if (req->link) {
1606                                 io_req_task_queue(req->link);
1607                                 req->link = NULL;
1608                         }
1609                 }
1610                 io_dismantle_req(req);
1611                 io_put_task(req->task, 1);
1612                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1613                 ctx->locked_free_nr++;
1614         } else {
1615                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1616                         req = NULL;
1617         }
1618         io_commit_cqring(ctx);
1619         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1620
1621         if (req) {
1622                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1623                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1624         }
1625 }
1626
1627 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1628 {
1629         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1630                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1631 }
1632
1633 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1634                                   unsigned int cflags)
1635 {
1636         if (io_req_needs_clean(req))
1637                 io_clean_op(req);
1638         req->result = res;
1639         req->compl.cflags = cflags;
1640         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1641 }
1642
1643 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1644                                      long res, unsigned cflags)
1645 {
1646         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1647                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1648         else
1649                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1650 }
1651
1652 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1653 {
1654         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1655 }
1656
1657 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1658 {
1659         req_set_fail(req);
1660         io_put_req(req);
1661         io_req_complete_post(req, res, 0);
1662 }
1663
1664 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1665                                         struct io_comp_state *cs)
1666 {
1667         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1668         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1669         ctx->locked_free_nr = 0;
1670         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1671 }
1672
1673 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1674 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1675 {
1676         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1677         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1678         int nr;
1679
1680         /*
1681          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1682          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1683          * side cache.
1684          */
1685         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1686                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1687
1688         nr = state->free_reqs;
1689         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1690                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1691                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1692
1693                 list_del(&req->compl.list);
1694                 state->reqs[nr++] = req;
1695                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1696                         break;
1697         }
1698
1699         state->free_reqs = nr;
1700         return nr != 0;
1701 }
1702
1703 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1704 {
1705         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1706
1707         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1708
1709         if (!state->free_reqs) {
1710                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1711                 int ret;
1712
1713                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1714                         goto got_req;
1715
1716                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1717                                             state->reqs);
1718
1719                 /*
1720                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1721                  * retry single alloc to be on the safe side.
1722                  */
1723                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1724                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1725                         if (!state->reqs[0])
1726                                 return NULL;
1727                         ret = 1;
1728                 }
1729                 state->free_reqs = ret;
1730         }
1731 got_req:
1732         state->free_reqs--;
1733         return state->reqs[state->free_reqs];
1734 }
1735
1736 static inline void io_put_file(struct file *file)
1737 {
1738         if (file)
1739                 fput(file);
1740 }
1741
1742 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1743 {
1744         unsigned int flags = req->flags;
1745
1746         if (io_req_needs_clean(req))
1747                 io_clean_op(req);
1748         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1749                 io_put_file(req->file);
1750         if (req->fixed_rsrc_refs)
1751                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1752         if (req->async_data)
1753                 kfree(req->async_data);
1754         if (req->work.creds) {
1755                 put_cred(req->work.creds);
1756                 req->work.creds = NULL;
1757         }
1758 }
1759
1760 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1761 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1762 {
1763         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1764
1765         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1766         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1767                 wake_up(&tctx->wait);
1768         put_task_struct_many(task, nr);
1769 }
1770
1771 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1774
1775         io_dismantle_req(req);
1776         io_put_task(req->task, 1);
1777
1778         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1779         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1780 }
1781
1782 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1783 {
1784         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1785
1786         req->link = nxt->link;
1787         nxt->link = NULL;
1788 }
1789
1790 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1791         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1792 {
1793         struct io_kiocb *link = req->link;
1794
1795         /*
1796          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1797          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1798          */
1799         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1800                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1801
1802                 io_remove_next_linked(req);
1803                 link->timeout.head = NULL;
1804                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1805                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1806                                              -ECANCELED, 0);
1807                         io_put_req_deferred(link, 1);
1808                         return true;
1809                 }
1810         }
1811         return false;
1812 }
1813
1814 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1815         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1816 {
1817         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1818
1819         req->link = NULL;
1820         while (link) {
1821                 nxt = link->link;
1822                 link->link = NULL;
1823
1824                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1825                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1826                 io_put_req_deferred(link, 2);
1827                 link = nxt;
1828         }
1829 }
1830
1831 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1832         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1833 {
1834         bool posted = false;
1835
1836         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1837                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1838         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1839                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1840                 posted |= (req->link != NULL);
1841                 io_fail_links(req);
1842         }
1843         return posted;
1844 }
1845
1846 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1847 {
1848         struct io_kiocb *nxt;
1849
1850         /*
1851          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1852          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1853          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1854          * of the chain.
1855          */
1856         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1857                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1858                 unsigned long flags;
1859                 bool posted;
1860
1861                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1862                 posted = io_disarm_next(req);
1863                 if (posted)
1864                         io_commit_cqring(req->ctx);
1865                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1866                 if (posted)
1867                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1868         }
1869         nxt = req->link;
1870         req->link = NULL;
1871         return nxt;
1872 }
1873
1874 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1875 {
1876         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1877                 return NULL;
1878         return __io_req_find_next(req);
1879 }
1880
1881 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1882 {
1883         if (!ctx)
1884                 return;
1885         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1886                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1887                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1888                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1889         }
1890         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1891 }
1892
1893 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1894 {
1895         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1896         struct io_wq_work_list list;
1897         struct io_wq_work_node *node;
1898
1899         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1900                 return false;
1901
1902         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1903         list = tctx->task_list;
1904         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1905         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1906
1907         node = list.first;
1908         while (node) {
1909                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1910                 struct io_kiocb *req;
1911
1912                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1913                 if (req->ctx != ctx) {
1914                         ctx_flush_and_put(ctx);
1915                         ctx = req->ctx;
1916                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1917                 }
1918
1919                 req->task_work.func(&req->task_work);
1920                 node = next;
1921         }
1922
1923         ctx_flush_and_put(ctx);
1924         return list.first != NULL;
1925 }
1926
1927 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1928 {
1929         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1930
1931         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1932
1933         while (__tctx_task_work(tctx))
1934                 cond_resched();
1935 }
1936
1937 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1938 {
1939         struct task_struct *tsk = req->task;
1940         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1941         enum task_work_notify_mode notify;
1942         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1943         unsigned long flags;
1944         int ret = 0;
1945
1946         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1947                 return -ESRCH;
1948
1949         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1950
1951         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1952         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1953         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1954
1955         /* task_work already pending, we're done */
1956         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1957             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1958                 return 0;
1959
1960         /*
1961          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1962          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1963          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1964          * will do the job.
1965          */
1966         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1967
1968         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1969                 wake_up_process(tsk);
1970                 return 0;
1971         }
1972
1973         /*
1974          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1975          * in the list, it got run and we're fine.
1976          */
1977         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1978         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1979                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1980                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1981                         ret = 1;
1982                         break;
1983                 }
1984         }
1985         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1986         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1987         return ret;
1988 }
1989
1990 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1991 {
1992         struct callback_head *work, *next;
1993         bool executed = false;
1994
1995         do {
1996                 work = xchg(work_head, NULL);
1997                 if (!work)
1998                         break;
1999
2000                 do {
2001                         next = work->next;
2002                         work->func(work);
2003                         work = next;
2004                         cond_resched();
2005                 } while (work);
2006                 executed = true;
2007         } while (1);
2008
2009         return executed;
2010 }
2011
2012 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2013                                   struct callback_head *task_work)
2014 {
2015         struct callback_head *head;
2016
2017         do {
2018                 head = READ_ONCE(*work_head);
2019                 task_work->next = head;
2020         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2021 }
2022
2023 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2024                                           task_work_func_t cb)
2025 {
2026         init_task_work(&req->task_work, cb);
2027         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2028 }
2029
2030 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2031 {
2032         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2033         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2034
2035         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2036         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2037         io_req_complete_failed(req, req->result);
2038         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2039 }
2040
2041 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2042 {
2043         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2044
2045         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2046         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2047         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2048                 __io_queue_sqe(req);
2049         else
2050                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2051         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2052 }
2053
2054 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2055 {
2056         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2057
2058         __io_req_task_submit(req);
2059 }
2060
2061 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2062 {
2063         req->result = ret;
2064         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2065
2066         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2067                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2068 }
2069
2070 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2071 {
2072         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2073
2074         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2075                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2076 }
2077
2078 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2079 {
2080         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2081
2082         if (nxt)
2083                 io_req_task_queue(nxt);
2084 }
2085
2086 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2087 {
2088         io_queue_next(req);
2089         __io_free_req(req);
2090 }
2091
2092 struct req_batch {
2093         struct task_struct      *task;
2094         int                     task_refs;
2095         int                     ctx_refs;
2096 };
2097
2098 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2099 {
2100         rb->task_refs = 0;
2101         rb->ctx_refs = 0;
2102         rb->task = NULL;
2103 }
2104
2105 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2106                                      struct req_batch *rb)
2107 {
2108         if (rb->task)
2109                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2110         if (rb->ctx_refs)
2111                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2112 }
2113
2114 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2115                               struct io_submit_state *state)
2116 {
2117         io_queue_next(req);
2118         io_dismantle_req(req);
2119
2120         if (req->task != rb->task) {
2121                 if (rb->task)
2122                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2123                 rb->task = req->task;
2124                 rb->task_refs = 0;
2125         }
2126         rb->task_refs++;
2127         rb->ctx_refs++;
2128
2129         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2130                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2131         else
2132                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2133 }
2134
2135 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2136                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2137 {
2138         int i, nr = cs->nr;
2139         struct io_kiocb *req;
2140         struct req_batch rb;
2141
2142         io_init_req_batch(&rb);
2143         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2144         for (i = 0; i < nr; i++) {
2145                 req = cs->reqs[i];
2146                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2147                                         req->compl.cflags);
2148         }
2149         io_commit_cqring(ctx);
2150         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2151
2152         io_cqring_ev_posted(ctx);
2153         for (i = 0; i < nr; i++) {
2154                 req = cs->reqs[i];
2155
2156                 /* submission and completion refs */
2157                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2158                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2159         }
2160
2161         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2162         cs->nr = 0;
2163 }
2164
2165 /*
2166  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2167  * was the last reference to this request.
2168  */
2169 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2170 {
2171         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2172
2173         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2174                 nxt = io_req_find_next(req);
2175                 __io_free_req(req);
2176         }
2177         return nxt;
2178 }
2179
2180 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2181 {
2182         if (req_ref_put_and_test(req))
2183                 io_free_req(req);
2184 }
2185
2186 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2187 {
2188         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2189
2190         io_free_req(req);
2191 }
2192
2193 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2194 {
2195         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2196         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2197                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2198 }
2199
2200 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2201 {
2202         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2203                 io_free_req_deferred(req);
2204 }
2205
2206 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2207 {
2208         /* See comment at the top of this file */
2209         smp_rmb();
2210         return __io_cqring_events(ctx);
2211 }
2212
2213 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2214 {
2215         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2216
2217         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2218         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2219 }
2220
2221 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2222 {
2223         unsigned int cflags;
2224
2225         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2226         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2227         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2228         kfree(kbuf);
2229         return cflags;
2230 }
2231
2232 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2233 {
2234         struct io_buffer *kbuf;
2235
2236         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2237         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2238 }
2239
2240 static inline bool io_run_task_work(void)
2241 {
2242         /*
2243          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2244          * not add work to such a task.
2245          */
2246         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2247                 return false;
2248         if (current->task_works) {
2249                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2250                 task_work_run();
2251                 return true;
2252         }
2253
2254         return false;
2255 }
2256
2257 /*
2258  * Find and free completed poll iocbs
2259  */
2260 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2261                                struct list_head *done)
2262 {
2263         struct req_batch rb;
2264         struct io_kiocb *req;
2265
2266         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2267         smp_rmb();
2268
2269         io_init_req_batch(&rb);
2270         while (!list_empty(done)) {
2271                 int cflags = 0;
2272
2273                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2274                 list_del(&req->inflight_entry);
2275
2276                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2277                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2278                         req->iopoll_completed = 0;
2279                         req_ref_get(req);
2280                         io_queue_async_work(req);
2281                         continue;
2282                 }
2283
2284                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2285                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2286
2287                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2288                 (*nr_events)++;
2289
2290                 if (req_ref_put_and_test(req))
2291                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2292         }
2293
2294         io_commit_cqring(ctx);
2295         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2296         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2297 }
2298
2299 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2300                         long min)
2301 {
2302         struct io_kiocb *req, *tmp;
2303         LIST_HEAD(done);
2304         bool spin;
2305         int ret;
2306
2307         /*
2308          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2309          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2310          */
2311         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2312
2313         ret = 0;
2314         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2315                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2316
2317                 /*
2318                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2319                  * If we find a request that requires polling, break out
2320                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2321                  */
2322                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2323                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2324                         continue;
2325                 }
2326                 if (!list_empty(&done))
2327                         break;
2328
2329                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2330                 if (ret < 0)
2331                         break;
2332
2333                 /* iopoll may have completed current req */
2334                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2335                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2336
2337                 if (ret && spin)
2338                         spin = false;
2339                 ret = 0;
2340         }
2341
2342         if (!list_empty(&done))
2343                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2344
2345         return ret;
2346 }
2347
2348 /*
2349  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2350  * find and complete them.
2351  */
2352 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2353 {
2354         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2355                 return;
2356
2357         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2358         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2359                 unsigned int nr_events = 0;
2360
2361                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2362
2363                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2364                 if (nr_events == 0)
2365                         break;
2366                 /*
2367                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2368                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2369                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2370                  */
2371                 if (need_resched()) {
2372                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2373                         cond_resched();
2374                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2375                 }
2376         }
2377         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2378 }
2379
2380 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2381 {
2382         unsigned int nr_events = 0;
2383         int ret = 0;
2384
2385         /*
2386          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2387          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2388          * that got punted to a workqueue.
2389          */
2390         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2391         /*
2392          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2393          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2394          * already triggered a CQE (eg in error).
2395          */
2396         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2397                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2398         if (io_cqring_events(ctx))
2399                 goto out;
2400         do {
2401                 /*
2402                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2403                  * application entering polling for a command before it gets
2404                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2405                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2406                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2407                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2408                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2409                  * very same mutex.
2410                  */
2411                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2412                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2413                         io_run_task_work();
2414                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2415
2416                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2417                                 break;
2418                 }
2419                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2420         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2421 out:
2422         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2423         return ret;
2424 }
2425
2426 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2427 {
2428         /*
2429          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2430          * thread.
2431          */
2432         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2433                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2434
2435                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2436                 sb_end_write(sb);
2437         }
2438 }
2439
2440 #ifdef CONFIG_BLOCK
2441 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2442 {
2443         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2444
2445         if (!rw)
2446                 return !io_req_prep_async(req);
2447         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2448         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2449         return true;
2450 }
2451
2452 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2453 {
2454         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2455         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2456
2457         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2458                 return false;
2459         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2460             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2461                 return false;
2462         /*
2463          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2464          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2465          * -EAGAIN.
2466          */
2467         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2468                 return false;
2469         return true;
2470 }
2471 #else
2472 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2473 {
2474         return false;
2475 }
2476 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2477 {
2478         return false;
2479 }
2480 #endif
2481
2482 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2483                              unsigned int issue_flags)
2484 {
2485         int cflags = 0;
2486
2487         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2488                 kiocb_end_write(req);
2489         if (res != req->result) {
2490                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2491                     io_rw_should_reissue(req)) {
2492                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2493                         return;
2494                 }
2495                 req_set_fail(req);
2496         }
2497         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2498                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2499         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2500 }
2501
2502 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2503 {
2504         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2505
2506         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2507 }
2508
2509 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2510 {
2511         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2512
2513         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2514                 kiocb_end_write(req);
2515         if (unlikely(res != req->result)) {
2516                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2517                     io_resubmit_prep(req))) {
2518                         req_set_fail(req);
2519                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2520                 }
2521         }
2522
2523         WRITE_ONCE(req->result, res);
2524         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2525         smp_wmb();
2526         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2527 }
2528
2529 /*
2530  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2531  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2532  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2533  * accessing the kiocb cookie.
2534  */
2535 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2536 {
2537         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2538         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2539
2540         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2541         if (unlikely(in_async))
2542                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2543
2544         /*
2545          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2546          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2547          * different devices.
2548          */
2549         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2550                 ctx->poll_multi_file = false;
2551         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2552                 struct io_kiocb *list_req;
2553
2554                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2555                                                 inflight_entry);
2556                 if (list_req->file != req->file)
2557                         ctx->poll_multi_file = true;
2558         }
2559
2560         /*
2561          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2562          * it to the front so we find it first.
2563          */
2564         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2565                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2566         else
2567                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2568
2569         if (unlikely(in_async)) {
2570                 /*
2571                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2572                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2573                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2574                  * whether should wake up sq thread.
2575                  */
2576                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2577                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2578                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2579
2580                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2581         }
2582 }
2583
2584 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2585 {
2586         if (state->file_refs) {
2587                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2588                 state->file_refs = 0;
2589         }
2590 }
2591
2592 /*
2593  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2594  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2595  * has more than one submission.
2596  */
2597 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2598 {
2599         if (!state)
2600                 return fget(fd);
2601
2602         if (state->file_refs) {
2603                 if (state->fd == fd) {
2604                         state->file_refs--;
2605                         return state->file;
2606                 }
2607                 io_state_file_put(state);
2608         }
2609         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2610         if (unlikely(!state->file))
2611                 return NULL;
2612
2613         state->fd = fd;
2614         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2615         return state->file;
2616 }
2617
2618 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2619 {
2620         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2621 }
2622
2623 /*
2624  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2625  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2626  * inline.
2627  */
2628 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2629 {
2630         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2631
2632         if (S_ISBLK(mode)) {
2633                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2634                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2635                         return true;
2636                 return false;
2637         }
2638         if (S_ISSOCK(mode))
2639                 return true;
2640         if (S_ISREG(mode)) {
2641                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2642                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2643                     file->f_op != &io_uring_fops)
2644                         return true;
2645                 return false;
2646         }
2647
2648         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2649         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2650                 return true;
2651
2652         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2653                 return false;
2654
2655         if (rw == READ)
2656                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2657
2658         return file->f_op->write_iter != NULL;
2659 }
2660
2661 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2662 {
2663         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2664                 return true;
2665         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2666                 return true;
2667
2668         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2669 }
2670
2671 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2672 {
2673         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2674         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2675         struct file *file = req->file;
2676         unsigned ioprio;
2677         int ret;
2678
2679         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2680                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2681
2682         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2683         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2684                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2685                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2686         }
2687         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2688         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2689         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2690         if (unlikely(ret))
2691                 return ret;
2692
2693         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2694         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2695                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2696
2697         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2698         if (ioprio) {
2699                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2700                 if (ret)
2701                         return ret;
2702
2703                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2704         } else
2705                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2706
2707         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2708                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2709                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2710                         return -EOPNOTSUPP;
2711
2712                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2713                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2714                 req->iopoll_completed = 0;
2715         } else {
2716                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2717                         return -EINVAL;
2718                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2719         }
2720
2721         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2722             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2723                 req->imu = NULL;
2724                 io_req_set_rsrc_node(req);
2725         }
2726
2727         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2728         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2729         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2730         return 0;
2731 }
2732
2733 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2734 {
2735         switch (ret) {
2736         case -EIOCBQUEUED:
2737                 break;
2738         case -ERESTARTSYS:
2739         case -ERESTARTNOINTR:
2740         case -ERESTARTNOHAND:
2741         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2742                 /*
2743                  * We can't just restart the syscall, since previously
2744                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2745                  * IO with EINTR.
2746                  */
2747                 ret = -EINTR;
2748                 fallthrough;
2749         default:
2750                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2751         }
2752 }
2753
2754 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2755                        unsigned int issue_flags)
2756 {
2757         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2758         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2759         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2760
2761         /* add previously done IO, if any */
2762         if (io && io->bytes_done > 0) {
2763                 if (ret < 0)
2764                         ret = io->bytes_done;
2765                 else
2766                         ret += io->bytes_done;
2767         }
2768
2769         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2770                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2771         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2772                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2773         else
2774                 io_rw_done(kiocb, ret);
2775
2776         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2777                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2778                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2779                         req_ref_get(req);
2780                         io_queue_async_work(req);
2781                 } else {
2782                         int cflags = 0;
2783
2784                         req_set_fail(req);
2785                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2786                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2787                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2788                 }
2789         }
2790 }
2791
2792 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2793                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2794 {
2795         size_t len = req->rw.len;
2796         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2797         size_t offset;
2798
2799         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2800                 return -EFAULT;
2801         /* not inside the mapped region */
2802         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2803                 return -EFAULT;
2804
2805         /*
2806          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2807          * and advance us to the beginning.
2808          */
2809         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2810         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2811
2812         if (offset) {
2813                 /*
2814                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2815                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2816                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2817                  * we know that:
2818                  *
2819                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2820                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2821                  *    first and last bvec
2822                  *
2823                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2824                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2825                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2826                  * since we can just skip the first segment, which may not
2827                  * be PAGE_SIZE aligned.
2828                  */
2829                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2830
2831                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2832                         iov_iter_advance(iter, offset);
2833                 } else {
2834                         unsigned long seg_skip;
2835
2836                         /* skip first vec */
2837                         offset -= bvec->bv_len;
2838                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2839
2840                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2841                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2842                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2843                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2844                 }
2845         }
2846
2847         return 0;
2848 }
2849
2850 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2851 {
2852         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2853         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2854         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2855
2856         if (likely(!imu)) {
2857                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2858                         return -EFAULT;
2859                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2860                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2861                 req->imu = imu;
2862         }
2863         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2864 }
2865
2866 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2867 {
2868         if (needs_lock)
2869                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2870 }
2871
2872 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2873 {
2874         /*
2875          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2876          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2877          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2878          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2879          */
2880         if (needs_lock)
2881                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2882 }
2883
2884 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2885                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2886                                           bool needs_lock)
2887 {
2888         struct io_buffer *head;
2889
2890         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2891                 return kbuf;
2892
2893         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2894
2895         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2896
2897         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2898         if (head) {
2899                 if (!list_empty(&head->list)) {
2900                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2901                                                         list);
2902                         list_del(&kbuf->list);
2903                 } else {
2904                         kbuf = head;
2905                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2906                 }
2907                 if (*len > kbuf->len)
2908                         *len = kbuf->len;
2909         } else {
2910                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2911         }
2912
2913         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2914
2915         return kbuf;
2916 }
2917
2918 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2919                                         bool needs_lock)
2920 {
2921         struct io_buffer *kbuf;
2922         u16 bgid;
2923
2924         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2925         bgid = req->buf_index;
2926         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2927         if (IS_ERR(kbuf))
2928                 return kbuf;
2929         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2930         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2931         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2932 }
2933
2934 #ifdef CONFIG_COMPAT
2935 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2936                                 bool needs_lock)
2937 {
2938         struct compat_iovec __user *uiov;
2939         compat_ssize_t clen;
2940         void __user *buf;
2941         ssize_t len;
2942
2943         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2944         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2945                 return -EFAULT;
2946         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2947                 return -EFAULT;
2948         if (clen < 0)
2949                 return -EINVAL;
2950
2951         len = clen;
2952         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2953         if (IS_ERR(buf))
2954                 return PTR_ERR(buf);
2955         iov[0].iov_base = buf;
2956         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2957         return 0;
2958 }
2959 #endif
2960
2961 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2962                                       bool needs_lock)
2963 {
2964         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2965         void __user *buf;
2966         ssize_t len;
2967
2968         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2969                 return -EFAULT;
2970
2971         len = iov[0].iov_len;
2972         if (len < 0)
2973                 return -EINVAL;
2974         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2975         if (IS_ERR(buf))
2976                 return PTR_ERR(buf);
2977         iov[0].iov_base = buf;
2978         iov[0].iov_len = len;
2979         return 0;
2980 }
2981
2982 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2983                                     bool needs_lock)
2984 {
2985         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2986                 struct io_buffer *kbuf;
2987
2988                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2989                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2990                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2991                 return 0;
2992         }
2993         if (req->rw.len != 1)
2994                 return -EINVAL;
2995
2996 #ifdef CONFIG_COMPAT
2997         if (req->ctx->compat)
2998                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2999 #endif
3000
3001         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3002 }
3003
3004 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3005                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3006 {
3007         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3008         size_t sqe_len = req->rw.len;
3009         u8 opcode = req->opcode;
3010         ssize_t ret;
3011
3012         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3013                 *iovec = NULL;
3014                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3015         }
3016
3017         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3018         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3019                 return -EINVAL;
3020
3021         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3022                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3023                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3024                         if (IS_ERR(buf))
3025                                 return PTR_ERR(buf);
3026                         req->rw.len = sqe_len;
3027                 }
3028
3029                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3030                 *iovec = NULL;
3031                 return ret;
3032         }
3033
3034         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3035                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3036                 if (!ret)
3037                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3038                 *iovec = NULL;
3039                 return ret;
3040         }
3041
3042         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3043                               req->ctx->compat);
3044 }
3045
3046 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3047 {
3048         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3053  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3054  */
3055 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3056 {
3057         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3058         struct file *file = req->file;
3059         ssize_t ret = 0;
3060
3061         /*
3062          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3063          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3064          * the kiocb to be handled from an async context.
3065          */
3066         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3067                 return -EOPNOTSUPP;
3068         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3069                 return -EAGAIN;
3070
3071         while (iov_iter_count(iter)) {
3072                 struct iovec iovec;
3073                 ssize_t nr;
3074
3075                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3076                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3077                 } else {
3078                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3079                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3080                 }
3081
3082                 if (rw == READ) {
3083                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3084                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3085                 } else {
3086                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3087                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3088                 }
3089
3090                 if (nr < 0) {
3091                         if (!ret)
3092                                 ret = nr;
3093                         break;
3094                 }
3095                 ret += nr;
3096                 if (nr != iovec.iov_len)
3097                         break;
3098                 req->rw.len -= nr;
3099                 req->rw.addr += nr;
3100                 iov_iter_advance(iter, nr);
3101         }
3102
3103         return ret;
3104 }
3105
3106 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3107                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3108 {
3109         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3110
3111         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3112         rw->free_iovec = iovec;
3113         rw->bytes_done = 0;
3114         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3115         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3116                 return;
3117         if (!iovec) {
3118                 unsigned iov_off = 0;
3119
3120                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3121                 if (iter->iov != fast_iov) {
3122                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3123                         rw->iter.iov += iov_off;
3124                 }
3125                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3126                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3127                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3128         } else {
3129                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3130         }
3131 }
3132
3133 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3134 {
3135         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3136         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3137         return req->async_data == NULL;
3138 }
3139
3140 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3141                              const struct iovec *fast_iov,
3142                              struct iov_iter *iter, bool force)
3143 {
3144         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3145                 return 0;
3146         if (!req->async_data) {
3147                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3148                         kfree(iovec);
3149                         return -ENOMEM;
3150                 }
3151
3152                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3153         }
3154         return 0;
3155 }
3156
3157 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3158 {
3159         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3160         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3161         int ret;
3162
3163         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3164         if (unlikely(ret < 0))
3165                 return ret;
3166
3167         iorw->bytes_done = 0;
3168         iorw->free_iovec = iov;
3169         if (iov)
3170                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3175 {
3176         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3177                 return -EBADF;
3178         return io_prep_rw(req, sqe);
3179 }
3180
3181 /*
3182  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3183  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3184  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3185  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3186  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3187  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3188  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3189  * slow path.
3190  */
3191 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3192                              int sync, void *arg)
3193 {
3194         struct wait_page_queue *wpq;
3195         struct io_kiocb *req = wait->private;
3196         struct wait_page_key *key = arg;
3197
3198         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3199
3200         if (!wake_page_match(wpq, key))
3201                 return 0;
3202
3203         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3204         list_del_init(&wait->entry);
3205
3206         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3207         req_ref_get(req);
3208         io_req_task_queue(req);
3209         return 1;
3210 }
3211
3212 /*
3213  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3214  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3215  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3216  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3217  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3218  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3219  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3220  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3221  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3222  * async worker threads for a blocking retry.
3223  */
3224 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3225 {
3226         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3227         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3228         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3229
3230         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3231         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3232                 return false;
3233
3234         /* Only for buffered IO */
3235         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3236                 return false;
3237
3238         /*
3239          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3240          * support callback based unlocks
3241          */
3242         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3243                 return false;
3244
3245         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3246         wait->wait.private = req;
3247         wait->wait.flags = 0;
3248         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3249         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3250         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3251         kiocb->ki_waitq = wait;
3252         return true;
3253 }
3254
3255 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3256 {
3257         if (req->file->f_op->read_iter)
3258                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3259         else if (req->file->f_op->read)
3260                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3261         else
3262                 return -EINVAL;
3263 }
3264
3265 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3266 {
3267         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3268         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3269         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3270         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3271         ssize_t io_size, ret, ret2;
3272         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3273
3274         if (rw) {
3275                 iter = &rw->iter;
3276                 iovec = NULL;
3277         } else {
3278                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3279                 if (ret < 0)
3280                         return ret;
3281         }
3282         io_size = iov_iter_count(iter);
3283         req->result = io_size;
3284
3285         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3286         if (!force_nonblock)
3287                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3288         else
3289                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3290
3291         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3292         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3293                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3294                 return ret ?: -EAGAIN;
3295         }
3296
3297         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3298         if (unlikely(ret)) {
3299                 kfree(iovec);
3300                 return ret;
3301         }
3302
3303         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3304
3305         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3306                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3307                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3308                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3309                         goto done;
3310                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3311                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3312                         goto done;
3313                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3314                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3315                 ret = 0;
3316         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3317                 goto out_free;
3318         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3319                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3320                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3321                 goto done;
3322         }
3323
3324         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3325         if (ret2)
3326                 return ret2;
3327
3328         iovec = NULL;
3329         rw = req->async_data;
3330         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3331         iter = &rw->iter;
3332
3333         do {
3334                 io_size -= ret;
3335                 rw->bytes_done += ret;
3336                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3337                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3338                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3339                         return -EAGAIN;
3340                 }
3341
3342                 /*
3343                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3344                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3345                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3346                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3347                  */
3348                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3349                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3350                         return 0;
3351                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3352                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3353         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3354 done:
3355         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3356 out_free:
3357         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3358         if (iovec)
3359                 kfree(iovec);
3360         return 0;
3361 }
3362
3363 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3364 {
3365         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3366                 return -EBADF;
3367         return io_prep_rw(req, sqe);
3368 }
3369
3370 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3371 {
3372         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3373         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3374         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3375         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3376         ssize_t ret, ret2, io_size;
3377         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3378
3379         if (rw) {
3380                 iter = &rw->iter;
3381                 iovec = NULL;
3382         } else {
3383                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3384                 if (ret < 0)
3385                         return ret;
3386         }
3387         io_size = iov_iter_count(iter);
3388         req->result = io_size;
3389
3390         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3391         if (!force_nonblock)
3392                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3393         else
3394                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3395
3396         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3397         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3398                 goto copy_iov;
3399
3400         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3401         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3402             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3403                 goto copy_iov;
3404
3405         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3406         if (unlikely(ret))
3407                 goto out_free;
3408
3409         /*
3410          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3411          * which will be released by another thread in
3412          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3413          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3414          * we return to userspace.
3415          */
3416         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3417                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3418                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3419                                         SB_FREEZE_WRITE);
3420         }
3421         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3422
3423         if (req->file->f_op->write_iter)
3424                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3425         else if (req->file->f_op->write)
3426                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3427         else
3428                 ret2 = -EINVAL;
3429
3430         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3431                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3432                 ret2 = -EAGAIN;
3433         }
3434
3435         /*
3436          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3437          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3438          */
3439         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3440                 ret2 = -EAGAIN;
3441         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3442         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3443                 goto done;
3444         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3445                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3446                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3447                         goto copy_iov;
3448 done:
3449                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3450         } else {
3451 copy_iov:
3452                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3453                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3454                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3455                 return ret ?: -EAGAIN;
3456         }
3457 out_free:
3458         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3459         if (iovec)
3460                 kfree(iovec);
3461         return ret;
3462 }
3463
3464 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3465                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3466 {
3467         struct io_rename *ren = &req->rename;
3468         const char __user *oldf, *newf;
3469
3470         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3471                 return -EBADF;
3472
3473         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3474         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3475         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3476         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3477         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3478
3479         ren->oldpath = getname(oldf);
3480         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3481                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3482
3483         ren->newpath = getname(newf);
3484         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3485                 putname(ren->oldpath);
3486                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3487         }
3488
3489         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3494 {
3495         struct io_rename *ren = &req->rename;
3496         int ret;
3497
3498         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3499                 return -EAGAIN;
3500
3501         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3502                                 ren->newpath, ren->flags);
3503
3504         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3505         if (ret < 0)
3506                 req_set_fail(req);
3507         io_req_complete(req, ret);
3508         return 0;
3509 }
3510
3511 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3512                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3513 {
3514         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3515         const char __user *fname;
3516
3517         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3518                 return -EBADF;
3519
3520         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3521
3522         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3523         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3524                 return -EINVAL;
3525
3526         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3527         un->filename = getname(fname);
3528         if (IS_ERR(un->filename))
3529                 return PTR_ERR(un->filename);
3530
3531         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3532         return 0;
3533 }
3534
3535 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3536 {
3537         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3538         int ret;
3539
3540         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3541                 return -EAGAIN;
3542
3543         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3544                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3545         else
3546                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3547
3548         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3549         if (ret < 0)
3550                 req_set_fail(req);
3551         io_req_complete(req, ret);
3552         return 0;
3553 }
3554
3555 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3556                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3557 {
3558 #if defined(CONFIG_NET)
3559         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3560                 return -EINVAL;
3561         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3562             sqe->buf_index)
3563                 return -EINVAL;
3564
3565         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3566         return 0;
3567 #else
3568         return -EOPNOTSUPP;
3569 #endif
3570 }
3571
3572 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3573 {
3574 #if defined(CONFIG_NET)
3575         struct socket *sock;
3576         int ret;
3577
3578         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3579                 return -EAGAIN;
3580
3581         sock = sock_from_file(req->file);
3582         if (unlikely(!sock))
3583                 return -ENOTSOCK;
3584
3585         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3586         if (ret < 0)
3587                 req_set_fail(req);
3588         io_req_complete(req, ret);
3589         return 0;
3590 #else
3591         return -EOPNOTSUPP;
3592 #endif
3593 }
3594
3595 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3596                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3597 {
3598         struct io_splice* sp = &req->splice;
3599         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3600
3601         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3602                 return -EINVAL;
3603
3604         sp->file_in = NULL;
3605         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3606         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3607
3608         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3609                 return -EINVAL;
3610
3611         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3612                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3613         if (!sp->file_in)
3614                 return -EBADF;
3615         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3616         return 0;
3617 }
3618
3619 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3620                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3621 {
3622         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3623                 return -EINVAL;
3624         return __io_splice_prep(req, sqe);
3625 }
3626
3627 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3628 {
3629         struct io_splice *sp = &req->splice;
3630         struct file *in = sp->file_in;
3631         struct file *out = sp->file_out;
3632         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3633         long ret = 0;
3634
3635         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3636                 return -EAGAIN;
3637         if (sp->len)
3638                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3639
3640         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3641                 io_put_file(in);
3642         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3643
3644         if (ret != sp->len)
3645                 req_set_fail(req);
3646         io_req_complete(req, ret);
3647         return 0;
3648 }
3649
3650 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3651 {
3652         struct io_splice* sp = &req->splice;
3653
3654         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3655         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3656         return __io_splice_prep(req, sqe);
3657 }
3658
3659 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3660 {
3661         struct io_splice *sp = &req->splice;
3662         struct file *in = sp->file_in;
3663         struct file *out = sp->file_out;
3664         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3665         loff_t *poff_in, *poff_out;
3666         long ret = 0;
3667
3668         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3669                 return -EAGAIN;
3670
3671         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3672         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3673
3674         if (sp->len)
3675                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3676
3677         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3678                 io_put_file(in);
3679         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3680
3681         if (ret != sp->len)
3682                 req_set_fail(req);
3683         io_req_complete(req, ret);
3684         return 0;
3685 }
3686
3687 /*
3688  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3689  */
3690 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3691 {
3692         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3693
3694         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3695                 return -EINVAL;
3696
3697         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3698         return 0;
3699 }
3700
3701 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3702 {
3703         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3704
3705         if (!req->file)
3706                 return -EBADF;
3707
3708         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3709                 return -EINVAL;
3710         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3711                 return -EINVAL;
3712
3713         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3714         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3715                 return -EINVAL;
3716
3717         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3718         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3719         return 0;
3720 }
3721
3722 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3723 {
3724         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3725         int ret;
3726
3727         /* fsync always requires a blocking context */
3728         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3729                 return -EAGAIN;
3730
3731         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3732                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3733                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3734         if (ret < 0)
3735                 req_set_fail(req);
3736         io_req_complete(req, ret);
3737         return 0;
3738 }
3739
3740 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3741                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3742 {
3743         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3744                 return -EINVAL;
3745         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3746                 return -EINVAL;
3747
3748         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3749         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3750         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3751         return 0;
3752 }
3753
3754 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3755 {
3756         int ret;
3757
3758         /* fallocate always requiring blocking context */
3759         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3760                 return -EAGAIN;
3761         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3762                                 req->sync.len);
3763         if (ret < 0)
3764                 req_set_fail(req);
3765         io_req_complete(req, ret);
3766         return 0;
3767 }
3768
3769 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3770 {
3771         const char __user *fname;
3772         int ret;
3773
3774         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3775                 return -EINVAL;
3776         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3777                 return -EBADF;
3778
3779         /* open.how should be already initialised */
3780         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3781                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3782
3783         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3784         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3785         req->open.filename = getname(fname);
3786         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3787                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3788                 req->open.filename = NULL;
3789                 return ret;
3790         }
3791         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3792         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3793         return 0;
3794 }
3795
3796 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3797 {
3798         u64 flags, mode;
3799
3800         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3801                 return -EINVAL;
3802         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3803         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3804         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3805         return __io_openat_prep(req, sqe);
3806 }
3807
3808 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3809 {
3810         struct open_how __user *how;
3811         size_t len;
3812         int ret;
3813
3814         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3815                 return -EINVAL;
3816         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3817         len = READ_ONCE(sqe->len);
3818         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3819                 return -EINVAL;
3820
3821         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3822                                         len);
3823         if (ret)
3824                 return ret;
3825
3826         return __io_openat_prep(req, sqe);
3827 }
3828
3829 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3830 {
3831         struct open_flags op;
3832         struct file *file;
3833         bool nonblock_set;
3834         bool resolve_nonblock;
3835         int ret;
3836
3837         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3838         if (ret)
3839                 goto err;
3840         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3841         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3842         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3843                 /*
3844                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3845                  * it'll always -EAGAIN
3846                  */
3847                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3848                         return -EAGAIN;
3849                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3850                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3851         }
3852
3853         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3854         if (ret < 0)
3855                 goto err;
3856
3857         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3858         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3859         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3860             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3861                 /*
3862                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3863                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3864                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3865                  */
3866                 put_unused_fd(ret);
3867                 return -EAGAIN;
3868         }
3869
3870         if (IS_ERR(file)) {
3871                 put_unused_fd(ret);
3872                 ret = PTR_ERR(file);
3873         } else {
3874                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3875                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3876                 fsnotify_open(file);
3877                 fd_install(ret, file);
3878         }
3879 err:
3880         putname(req->open.filename);
3881         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3882         if (ret < 0)
3883                 req_set_fail(req);
3884         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3885         return 0;
3886 }
3887
3888 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3889 {
3890         return io_openat2(req, issue_flags);
3891 }
3892
3893 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3894                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3895 {
3896         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3897         u64 tmp;
3898
3899         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3900                 return -EINVAL;
3901
3902         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3903         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3904                 return -EINVAL;
3905
3906         memset(p, 0, sizeof(*p));
3907         p->nbufs = tmp;
3908         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3909         return 0;
3910 }
3911
3912 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3913                                int bgid, unsigned nbufs)
3914 {
3915         unsigned i = 0;
3916
3917         /* shouldn't happen */
3918         if (!nbufs)
3919                 return 0;
3920
3921         /* the head kbuf is the list itself */
3922         while (!list_empty(&buf->list)) {
3923                 struct io_buffer *nxt;
3924
3925                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3926                 list_del(&nxt->list);
3927                 kfree(nxt);
3928                 if (++i == nbufs)
3929                         return i;
3930         }
3931         i++;
3932         kfree(buf);
3933         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3934
3935         return i;
3936 }
3937
3938 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3939 {
3940         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3942         struct io_buffer *head;
3943         int ret = 0;
3944         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3945
3946         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3947
3948         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3949
3950         ret = -ENOENT;
3951         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3952         if (head)
3953                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3954         if (ret < 0)
3955                 req_set_fail(req);
3956
3957         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3958         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3959         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3960         return 0;
3961 }
3962
3963 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3964                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3965 {
3966         unsigned long size, tmp_check;
3967         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3968         u64 tmp;
3969
3970         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3971                 return -EINVAL;
3972
3973         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3974         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3975                 return -E2BIG;
3976         p->nbufs = tmp;
3977         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3978         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3979
3980         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3981                                 &size))
3982                 return -EOVERFLOW;
3983         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3984                 return -EOVERFLOW;
3985
3986         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3987         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3988                 return -EFAULT;
3989
3990         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3991         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3992         if (tmp > USHRT_MAX)
3993                 return -E2BIG;
3994         p->bid = tmp;
3995         return 0;
3996 }
3997
3998 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3999 {
4000         struct io_buffer *buf;
4001         u64 addr = pbuf->addr;
4002         int i, bid = pbuf->bid;
4003
4004         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4005                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4006                 if (!buf)
4007                         break;
4008
4009                 buf->addr = addr;
4010                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4011                 buf->bid = bid;
4012                 addr += pbuf->len;
4013                 bid++;
4014                 if (!*head) {
4015                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4016                         *head = buf;
4017                 } else {
4018                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4019                 }
4020         }
4021
4022         return i ? i : -ENOMEM;
4023 }
4024
4025 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4026 {
4027         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4029         struct io_buffer *head, *list;
4030         int ret = 0;
4031         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4032
4033         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4034
4035         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4036
4037         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4038
4039         ret = io_add_buffers(p, &head);
4040         if (ret >= 0 && !list) {
4041                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4042                 if (ret < 0)
4043                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4044         }
4045         if (ret < 0)
4046                 req_set_fail(req);
4047         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4048         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4049         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4050         return 0;
4051 }
4052
4053 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4054                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4055 {
4056 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4057         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4058                 return -EINVAL;
4059         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4060                 return -EINVAL;
4061
4062         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4063         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4064         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4065
4066         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4067                 struct epoll_event __user *ev;
4068
4069                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4070                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4071                         return -EFAULT;
4072         }
4073
4074         return 0;
4075 #else
4076         return -EOPNOTSUPP;
4077 #endif
4078 }
4079
4080 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4081 {
4082 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4083         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4084         int ret;
4085         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4086
4087         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4088         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4089                 return -EAGAIN;
4090
4091         if (ret < 0)
4092                 req_set_fail(req);
4093         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4094         return 0;
4095 #else
4096         return -EOPNOTSUPP;
4097 #endif
4098 }
4099
4100 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4101 {
4102 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4103         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4104                 return -EINVAL;
4105         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4106                 return -EINVAL;
4107
4108         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4109         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4110         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4111         return 0;
4112 #else
4113         return -EOPNOTSUPP;
4114 #endif
4115 }
4116
4117 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4118 {
4119 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4120         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4121         int ret;
4122
4123         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4124                 return -EAGAIN;
4125
4126         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4127         if (ret < 0)
4128                 req_set_fail(req);
4129         io_req_complete(req, ret);
4130         return 0;
4131 #else
4132         return -EOPNOTSUPP;
4133 #endif
4134 }
4135
4136 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4137 {
4138         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4139                 return -EINVAL;
4140         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4141                 return -EINVAL;
4142
4143         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4144         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4145         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4146         return 0;
4147 }
4148
4149 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4150 {
4151         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4152         int ret;
4153
4154         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4155                 switch (fa->advice) {
4156                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4157                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4158                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4159                         break;
4160                 default:
4161                         return -EAGAIN;
4162                 }
4163         }
4164
4165         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4166         if (ret < 0)
4167                 req_set_fail(req);
4168         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4169         return 0;
4170 }
4171
4172 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4173 {
4174         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4175                 return -EINVAL;
4176         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4177                 return -EINVAL;
4178         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4179                 return -EBADF;
4180
4181         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4182         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4183         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4184         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4185         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4186
4187         return 0;
4188 }
4189
4190 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4191 {
4192         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4193         int ret;
4194
4195         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4196                 return -EAGAIN;
4197
4198         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4199                        ctx->buffer);
4200
4201         if (ret < 0)
4202                 req_set_fail(req);
4203         io_req_complete(req, ret);
4204         return 0;
4205 }
4206
4207 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4208 {
4209         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4210                 return -EINVAL;
4211         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4212             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4213                 return -EINVAL;
4214         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4215                 return -EBADF;
4216
4217         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4218         return 0;
4219 }
4220
4221 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4222 {
4223         struct files_struct *files = current->files;
4224         struct io_close *close = &req->close;
4225         struct fdtable *fdt;
4226         struct file *file = NULL;
4227         int ret = -EBADF;
4228
4229         spin_lock(&files->file_lock);
4230         fdt = files_fdtable(files);
4231         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4232                 spin_unlock(&files->file_lock);
4233                 goto err;
4234         }
4235         file = fdt->fd[close->fd];
4236         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4237                 spin_unlock(&files->file_lock);
4238                 file = NULL;
4239                 goto err;
4240         }
4241
4242         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4243         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4244                 spin_unlock(&files->file_lock);
4245                 return -EAGAIN;
4246         }
4247
4248         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4249         spin_unlock(&files->file_lock);
4250         if (ret < 0) {
4251                 if (ret == -ENOENT)
4252                         ret = -EBADF;
4253                 goto err;
4254         }
4255
4256         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4257         ret = filp_close(file, current->files);
4258 err:
4259         if (ret < 0)
4260                 req_set_fail(req);
4261         if (file)
4262                 fput(file);
4263         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4264         return 0;
4265 }
4266
4267 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4268 {
4269         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4270
4271         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4272                 return -EINVAL;
4273         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4274                 return -EINVAL;
4275
4276         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4277         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4278         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4283 {
4284         int ret;
4285
4286         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4287         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4288                 return -EAGAIN;
4289
4290         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4291                                 req->sync.flags);
4292         if (ret < 0)
4293                 req_set_fail(req);
4294         io_req_complete(req, ret);
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 #if defined(CONFIG_NET)
4299 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4300                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4301 {
4302         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4303
4304         if (async_msg)
4305                 return -EAGAIN;
4306         if (io_alloc_async_data(req)) {
4307                 kfree(kmsg->free_iov);
4308                 return -ENOMEM;
4309         }
4310         async_msg = req->async_data;
4311         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4312         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4313         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4314         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4315         if (!async_msg->free_iov)
4316                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4317
4318         return -EAGAIN;
4319 }
4320
4321 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4322                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4323 {
4324         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4325         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4326         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4327                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4328 }
4329
4330 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4331 {
4332         int ret;
4333
4334         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4335         if (!ret)
4336                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4337         return ret;
4338 }
4339
4340 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4341 {
4342         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4343
4344         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4345                 return -EINVAL;
4346
4347         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4348         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4349         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4350         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4351                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4352
4353 #ifdef CONFIG_COMPAT
4354         if (req->ctx->compat)
4355                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4356 #endif
4357         return 0;
4358 }
4359
4360 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4361 {
4362         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4363         struct socket *sock;
4364         unsigned flags;
4365         int min_ret = 0;
4366         int ret;
4367
4368         sock = sock_from_file(req->file);
4369         if (unlikely(!sock))
4370                 return -ENOTSOCK;
4371
4372         kmsg = req->async_data;
4373         if (!kmsg) {
4374                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4375                 if (ret)
4376                         return ret;
4377                 kmsg = &iomsg;
4378         }
4379
4380         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4381         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4382                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4383         if (flags & MSG_WAITALL)
4384                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4385
4386         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4387         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4388                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4389         if (ret == -ERESTARTSYS)
4390                 ret = -EINTR;
4391
4392         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4393         if (kmsg->free_iov)
4394                 kfree(kmsg->free_iov);
4395         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4396         if (ret < min_ret)
4397                 req_set_fail(req);
4398         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4399         return 0;
4400 }
4401
4402 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4403 {
4404         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4405         struct msghdr msg;
4406         struct iovec iov;
4407         struct socket *sock;
4408         unsigned flags;
4409         int min_ret = 0;
4410         int ret;
4411
4412         sock = sock_from_file(req->file);
4413         if (unlikely(!sock))
4414                 return -ENOTSOCK;
4415
4416         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4417         if (unlikely(ret))
4418                 return ret;
4419
4420         msg.msg_name = NULL;
4421         msg.msg_control = NULL;
4422         msg.msg_controllen = 0;
4423         msg.msg_namelen = 0;
4424
4425         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4426         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4427                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4428         if (flags & MSG_WAITALL)
4429                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4430
4431         msg.msg_flags = flags;
4432         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4433         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4434                 return -EAGAIN;
4435         if (ret == -ERESTARTSYS)
4436                 ret = -EINTR;
4437
4438         if (ret < min_ret)
4439                 req_set_fail(req);
4440         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4441         return 0;
4442 }
4443
4444 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4445                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4446 {
4447         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4448         struct iovec __user *uiov;
4449         size_t iov_len;
4450         int ret;
4451
4452         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4453                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4454         if (ret)
4455                 return ret;
4456
4457         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4458                 if (iov_len > 1)
4459                         return -EINVAL;
4460                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4461                         return -EFAULT;
4462                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4463                 iomsg->free_iov = NULL;
4464         } else {
4465                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4466                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4467                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4468                                      false);
4469                 if (ret > 0)
4470                         ret = 0;
4471         }
4472
4473         return ret;
4474 }
4475
4476 #ifdef CONFIG_COMPAT
4477 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4478                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4479 {
4480         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4481         struct compat_iovec __user *uiov;
4482         compat_uptr_t ptr;
4483         compat_size_t len;
4484         int ret;
4485
4486         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4487                                   &ptr, &len);
4488         if (ret)
4489                 return ret;
4490
4491         uiov = compat_ptr(ptr);
4492         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4493                 compat_ssize_t clen;
4494
4495                 if (len > 1)
4496                         return -EINVAL;
4497                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4498                         return -EFAULT;
4499                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4500                         return -EFAULT;
4501                 if (clen < 0)
4502                         return -EINVAL;
4503                 sr->len = clen;
4504                 iomsg->free_iov = NULL;
4505         } else {
4506                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4507                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4508                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4509                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4510                 if (ret < 0)
4511                         return ret;
4512         }
4513
4514         return 0;
4515 }
4516 #endif
4517
4518 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4519                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4520 {
4521         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4522
4523 #ifdef CONFIG_COMPAT
4524         if (req->ctx->compat)
4525                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4526 #endif
4527
4528         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4529 }
4530
4531 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4532                                                bool needs_lock)
4533 {
4534         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4535         struct io_buffer *kbuf;
4536
4537         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4538         if (IS_ERR(kbuf))
4539                 return kbuf;
4540
4541         sr->kbuf = kbuf;
4542         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4543         return kbuf;
4544 }
4545
4546 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4547 {
4548         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4549 }
4550
4551 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4552 {
4553         int ret;
4554
4555         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4556         if (!ret)
4557                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4558         return ret;
4559 }
4560
4561 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4562 {
4563         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4564
4565         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4566                 return -EINVAL;
4567
4568         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4569         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4570         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4571         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4572         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4573                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4574
4575 #ifdef CONFIG_COMPAT
4576         if (req->ctx->compat)
4577                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4578 #endif
4579         return 0;
4580 }
4581
4582 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4583 {
4584         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4585         struct socket *sock;
4586         struct io_buffer *kbuf;
4587         unsigned flags;
4588         int min_ret = 0;
4589         int ret, cflags = 0;
4590         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4591
4592         sock = sock_from_file(req->file);
4593         if (unlikely(!sock))
4594                 return -ENOTSOCK;
4595
4596         kmsg = req->async_data;
4597         if (!kmsg) {
4598                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4599                 if (ret)
4600                         return ret;
4601                 kmsg = &iomsg;
4602         }
4603
4604         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4605                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4606                 if (IS_ERR(kbuf))
4607                         return PTR_ERR(kbuf);
4608                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4609                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4610                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4611                                 1, req->sr_msg.len);
4612         }
4613
4614         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4615         if (force_nonblock)
4616                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4617         if (flags & MSG_WAITALL)
4618                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4619
4620         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4621                                         kmsg->uaddr, flags);
4622         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4623                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4624         if (ret == -ERESTARTSYS)
4625                 ret = -EINTR;
4626
4627         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4628                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4629         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4630         if (kmsg->free_iov)
4631                 kfree(kmsg->free_iov);
4632         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4633         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4634                 req_set_fail(req);
4635         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4636         return 0;
4637 }
4638
4639 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4640 {
4641         struct io_buffer *kbuf;
4642         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4643         struct msghdr msg;
4644         void __user *buf = sr->buf;
4645         struct socket *sock;
4646         struct iovec iov;
4647         unsigned flags;
4648         int min_ret = 0;
4649         int ret, cflags = 0;
4650         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4651
4652         sock = sock_from_file(req->file);
4653         if (unlikely(!sock))
4654                 return -ENOTSOCK;
4655
4656         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4657                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4658                 if (IS_ERR(kbuf))
4659                         return PTR_ERR(kbuf);
4660                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4661         }
4662
4663         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4664         if (unlikely(ret))
4665                 goto out_free;
4666
4667         msg.msg_name = NULL;
4668         msg.msg_control = NULL;
4669         msg.msg_controllen = 0;
4670         msg.msg_namelen = 0;
4671         msg.msg_iocb = NULL;
4672         msg.msg_flags = 0;
4673
4674         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4675         if (force_nonblock)
4676                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4677         if (flags & MSG_WAITALL)
4678                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4679
4680         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4681         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4682                 return -EAGAIN;
4683         if (ret == -ERESTARTSYS)
4684                 ret = -EINTR;
4685 out_free:
4686         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4687                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4688         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4689                 req_set_fail(req);
4690         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4691         return 0;
4692 }
4693
4694 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4695 {
4696         struct io_accept *accept = &req->accept;
4697
4698         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4699                 return -EINVAL;
4700         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4701                 return -EINVAL;
4702
4703         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4704         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4705         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4706         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4707         return 0;
4708 }
4709
4710 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4711 {
4712         struct io_accept *accept = &req->accept;
4713         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4714         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4715         int ret;
4716
4717         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4718                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4719
4720         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4721                                         accept->addr_len, accept->flags,
4722                                         accept->nofile);
4723         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4724                 return -EAGAIN;
4725         if (ret < 0) {
4726                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4727                         ret = -EINTR;
4728                 req_set_fail(req);
4729         }
4730         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4731         return 0;
4732 }
4733
4734 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4735 {
4736         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4737         struct io_connect *conn = &req->connect;
4738
4739         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4740 }
4741
4742 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4743 {
4744         struct io_connect *conn = &req->connect;
4745
4746         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4747                 return -EINVAL;
4748         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4749                 return -EINVAL;
4750
4751         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4752         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4753         return 0;
4754 }
4755
4756 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4757 {
4758         struct io_async_connect __io, *io;
4759         unsigned file_flags;
4760         int ret;
4761         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4762
4763         if (req->async_data) {
4764                 io = req->async_data;
4765         } else {
4766                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4767                                                 req->connect.addr_len,
4768                                                 &__io.address);
4769                 if (ret)
4770                         goto out;
4771                 io = &__io;
4772         }
4773
4774         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4775
4776         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4777                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4778         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4779                 if (req->async_data)
4780                         return -EAGAIN;
4781                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4782                         ret = -ENOMEM;
4783                         goto out;
4784                 }
4785                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4786                 return -EAGAIN;
4787         }
4788         if (ret == -ERESTARTSYS)
4789                 ret = -EINTR;
4790 out:
4791         if (ret < 0)
4792                 req_set_fail(req);
4793         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4794         return 0;
4795 }
4796 #else /* !CONFIG_NET */
4797 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4798 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4799 {                                                                       \
4800         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4801 }
4802
4803 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4804 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4805 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4806 {                                                                       \
4807         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4808 }                                                                       \
4809
4810 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4811 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4812 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4813 {                                                                       \
4814         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4815 }
4816
4817 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4818 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4819 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4820 IO_NETOP_PREP(accept);
4821 IO_NETOP_FN(send);
4822 IO_NETOP_FN(recv);
4823 #endif /* CONFIG_NET */
4824
4825 struct io_poll_table {
4826         struct poll_table_struct pt;
4827         struct io_kiocb *req;
4828         int error;
4829 };
4830
4831 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4832                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4833 {
4834         int ret;
4835
4836         /* for instances that support it check for an event match first: */
4837         if (mask && !(mask & poll->events))
4838                 return 0;
4839
4840         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4841
4842         list_del_init(&poll->wait.entry);
4843
4844         req->result = mask;
4845         req->task_work.func = func;
4846
4847         /*
4848          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4849          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4850          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4851          * have the needed state needed for it anyway.
4852          */
4853         ret = io_req_task_work_add(req);
4854         if (unlikely(ret)) {
4855                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4856                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4857         }
4858         return 1;
4859 }
4860
4861 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4862         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4863 {
4864         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4865
4866         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4867                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4868
4869                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4870         }
4871
4872         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4873         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4874                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4875                 return true;
4876         }
4877
4878         return false;
4879 }
4880
4881 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4882 {
4883         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4884         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4885                 return req->async_data;
4886         return req->apoll->double_poll;
4887 }
4888
4889 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4890 {
4891         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4892                 return &req->poll;
4893         return &req->apoll->poll;
4894 }
4895
4896 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4897         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4898 {
4899         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4900
4901         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4902
4903         if (poll && poll->head) {
4904                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4905
4906                 spin_lock(&head->lock);
4907                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4908                 if (poll->wait.private)
4909                         req_ref_put(req);
4910                 poll->head = NULL;
4911                 spin_unlock(&head->lock);
4912         }
4913 }
4914
4915 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4916         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4917 {
4918         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4919         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4920         int error;
4921
4922         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4923                 error = -ECANCELED;
4924                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4925         } else {
4926                 error = mangle_poll(mask);
4927         }
4928         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4929                 flags = 0;
4930         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4931                 io_poll_remove_waitqs(req);
4932                 req->poll.done = true;
4933                 flags = 0;
4934         }
4935         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4936                 ctx->cq_extra++;
4937
4938         io_commit_cqring(ctx);
4939         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4940 }
4941
4942 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4943 {
4944         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4945         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4946         struct io_kiocb *nxt;
4947
4948         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4949                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4950         } else {
4951                 bool done;
4952
4953                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4954                 if (done) {
4955                         hash_del(&req->hash_node);
4956                 } else {
4957                         req->result = 0;
4958                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4959                 }
4960                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4961                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4962
4963                 if (done) {
4964                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4965                         if (nxt)
4966                                 __io_req_task_submit(nxt);
4967                 }
4968         }
4969 }
4970
4971 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4972                                int sync, void *key)
4973 {
4974         struct io_kiocb *req = wait->private;
4975         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4976         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4977
4978         /* for instances that support it check for an event match first: */
4979         if (mask && !(mask & poll->events))
4980                 return 0;
4981         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4982                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4983
4984         list_del_init(&wait->entry);
4985
4986         if (poll && poll->head) {
4987                 bool done;
4988
4989                 spin_lock(&poll->head->lock);
4990                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4991                 if (!done)
4992                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4993                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4994                 wait->private = NULL;
4995                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4996                 if (!done) {
4997                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4998                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4999                 }
5000         }
5001         req_ref_put(req);
5002         return 1;
5003 }
5004
5005 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5006                               wait_queue_func_t wake_func)
5007 {
5008         poll->head = NULL;
5009         poll->done = false;
5010         poll->canceled = false;
5011 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5012         /* mask in events that we always want/need */
5013         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5014         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5015         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5016 }
5017
5018 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5019                             struct wait_queue_head *head,
5020                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5021 {
5022         struct io_kiocb *req = pt->req;
5023
5024         /*
5025          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5026          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5027          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5028          */
5029         if (unlikely(poll->head)) {
5030                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5031
5032                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5033                 if (*poll_ptr) {
5034                         pt->error = -EINVAL;
5035                         return;
5036                 }
5037                 /*
5038                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5039                  * into one-shot mode.
5040                  */
5041                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5042                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5043                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5044                 if (poll_one->head == head)
5045                         return;
5046                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5047                 if (!poll) {
5048                         pt->error = -ENOMEM;
5049                         return;
5050                 }
5051                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5052                 req_ref_get(req);
5053                 poll->wait.private = req;
5054                 *poll_ptr = poll;
5055         }
5056
5057         pt->error = 0;
5058         poll->head = head;
5059
5060         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5061                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5062         else
5063                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5064 }
5065
5066 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5067                                struct poll_table_struct *p)
5068 {
5069         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5070         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5071
5072         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5073 }
5074
5075 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5076 {
5077         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5078         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5079         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5080
5081         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5082
5083         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5084                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5085                 return;
5086         }
5087
5088         hash_del(&req->hash_node);
5089         io_poll_remove_double(req);
5090         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5091
5092         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5093                 __io_req_task_submit(req);
5094         else
5095                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5096 }
5097
5098 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5099                         void *key)
5100 {
5101         struct io_kiocb *req = wait->private;
5102         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5103
5104         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5105                                         key_to_poll(key));
5106
5107         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5108 }
5109
5110 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5111 {
5112         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5113         struct hlist_head *list;
5114
5115         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5116         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5117 }
5118
5119 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5120                                       struct io_poll_iocb *poll,
5121                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5122                                       wait_queue_func_t wake_func)
5123         __acquires(&ctx->completion_lock)
5124 {
5125         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5126         bool cancel = false;
5127
5128         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5129         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5130         poll->file = req->file;
5131         poll->wait.private = req;
5132
5133         ipt->pt._key = mask;
5134         ipt->req = req;
5135         ipt->error = -EINVAL;
5136
5137         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5138
5139         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5140         if (likely(poll->head)) {
5141                 spin_lock(&poll->head->lock);
5142                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5143                         if (ipt->error)
5144                                 cancel = true;
5145                         ipt->error = 0;
5146                         mask = 0;
5147                 }
5148                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5149                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5150                 else if (cancel)
5151                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5152                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5153                         io_poll_req_insert(req);
5154                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5155         }
5156
5157         return mask;
5158 }
5159
5160 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5161 {
5162         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5163         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5164         struct async_poll *apoll;
5165         struct io_poll_table ipt;
5166         __poll_t mask, ret;
5167         int rw;
5168
5169         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5170                 return false;
5171         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5172                 return false;
5173         if (def->pollin)
5174                 rw = READ;
5175         else if (def->pollout)
5176                 rw = WRITE;
5177         else
5178                 return false;
5179         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5180         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5181                 return false;
5182
5183         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5184         if (unlikely(!apoll))
5185                 return false;
5186         apoll->double_poll = NULL;
5187
5188         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5189         req->apoll = apoll;
5190
5191         mask = EPOLLONESHOT;
5192         if (def->pollin)
5193                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5194         if (def->pollout)
5195                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5196
5197         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5198         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5199             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5200                 mask &= ~POLLIN;
5201
5202         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5203
5204         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5205
5206         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5207                                         io_async_wake);
5208         if (ret || ipt.error) {
5209                 io_poll_remove_double(req);
5210                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5211                 return false;
5212         }
5213         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5214         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5215                                         apoll->poll.events);
5216         return true;
5217 }
5218
5219 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5220                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5221         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5222 {
5223         bool do_complete = false;
5224
5225         if (!poll->head)
5226                 return false;
5227         spin_lock(&poll->head->lock);
5228         if (do_cancel)
5229                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5230         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5231                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5232                 do_complete = true;
5233         }
5234         spin_unlock(&poll->head->lock);
5235         hash_del(&req->hash_node);
5236         return do_complete;
5237 }
5238
5239 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5240         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5241 {
5242         bool do_complete;
5243
5244         io_poll_remove_double(req);
5245         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5246
5247         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5248                 /* non-poll requests have submit ref still */
5249                 req_ref_put(req);
5250         }
5251         return do_complete;
5252 }
5253
5254 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5255         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5256 {
5257         bool do_complete;
5258
5259         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5260         if (do_complete) {
5261                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5262                 io_commit_cqring(req->ctx);
5263                 req_set_fail(req);
5264                 io_put_req_deferred(req, 1);
5265         }
5266
5267         return do_complete;
5268 }
5269
5270 /*
5271  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5272  */
5273 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5274                                bool cancel_all)
5275 {
5276         struct hlist_node *tmp;
5277         struct io_kiocb *req;
5278         int posted = 0, i;
5279
5280         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5281         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5282                 struct hlist_head *list;
5283
5284                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5285                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5286                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5287                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5288                 }
5289         }
5290         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5291
5292         if (posted)
5293                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5294
5295         return posted != 0;
5296 }
5297
5298 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5299                                      bool poll_only)
5300         __must_hold(&ctx->completion_lock)
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                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5310                         continue;
5311                 return req;
5312         }
5313         return NULL;
5314 }
5315
5316 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5317                           bool poll_only)
5318         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5319 {
5320         struct io_kiocb *req;
5321
5322         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5323         if (!req)
5324                 return -ENOENT;
5325         if (io_poll_remove_one(req))
5326                 return 0;
5327
5328         return -EALREADY;
5329 }
5330
5331 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5332                                      unsigned int flags)
5333 {
5334         u32 events;
5335
5336         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5337 #ifdef __BIG_ENDIAN
5338         events = swahw32(events);
5339 #endif
5340         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5341                 events |= EPOLLONESHOT;
5342         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5343 }
5344
5345 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5346                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5347 {
5348         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5349         u32 flags;
5350
5351         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5352                 return -EINVAL;
5353         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5354                 return -EINVAL;
5355         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5356         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5357                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5358                 return -EINVAL;
5359         /* meaningless without update */
5360         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5361                 return -EINVAL;
5362
5363         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5364         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5365         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5366
5367         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5368         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5369                 return -EINVAL;
5370         if (upd->update_events)
5371                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5372         else if (sqe->poll32_events)
5373                 return -EINVAL;
5374
5375         return 0;
5376 }
5377
5378 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5379                         void *key)
5380 {
5381         struct io_kiocb *req = wait->private;
5382         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5383
5384         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5385 }
5386
5387 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5388                                struct poll_table_struct *p)
5389 {
5390         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5391
5392         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5393 }
5394
5395 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5396 {
5397         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5398         u32 flags;
5399
5400         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5401                 return -EINVAL;
5402         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5403                 return -EINVAL;
5404         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5405         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5406                 return -EINVAL;
5407
5408         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5409         return 0;
5410 }
5411
5412 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5413 {
5414         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5415         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5416         struct io_poll_table ipt;
5417         __poll_t mask;
5418
5419         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5420
5421         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5422                                         io_poll_wake);
5423
5424         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5425                 ipt.error = 0;
5426                 io_poll_complete(req, mask);
5427         }
5428         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5429
5430         if (mask) {
5431                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5432                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5433                         io_put_req(req);
5434         }
5435         return ipt.error;
5436 }
5437
5438 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5439 {
5440         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5441         struct io_kiocb *preq;
5442         bool completing;
5443         int ret;
5444
5445         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5446         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5447         if (!preq) {
5448                 ret = -ENOENT;
5449                 goto err;
5450         }
5451
5452         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5453                 completing = true;
5454                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5455                 goto err;
5456         }
5457
5458         /*
5459          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5460          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5461          * let completion re-add it.
5462          */
5463         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5464         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5465                 ret = -EALREADY;
5466                 goto err;
5467         }
5468         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5469         ret = 0;
5470 err:
5471         if (ret < 0) {
5472                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5473                 req_set_fail(req);
5474                 io_req_complete(req, ret);
5475                 return 0;
5476         }
5477         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5478         if (req->poll_update.update_events) {
5479                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5480                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5481                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5482         }
5483         if (req->poll_update.update_user_data)
5484                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5485         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5486
5487         /* complete update request, we're done with it */
5488         io_req_complete(req, ret);
5489
5490         if (!completing) {
5491                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5492                 if (ret < 0) {
5493                         req_set_fail(preq);
5494                         io_req_complete(preq, ret);
5495                 }
5496         }
5497         return 0;
5498 }
5499
5500 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5501 {
5502         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5503                                                 struct io_timeout_data, timer);
5504         struct io_kiocb *req = data->req;
5505         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5506         unsigned long flags;
5507
5508         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5509         list_del_init(&req->timeout.list);
5510         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5511                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5512
5513         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5514         io_commit_cqring(ctx);
5515         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5516
5517         io_cqring_ev_posted(ctx);
5518         req_set_fail(req);
5519         io_put_req(req);
5520         return HRTIMER_NORESTART;
5521 }
5522
5523 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5524                                            __u64 user_data)
5525         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5526 {
5527         struct io_timeout_data *io;
5528         struct io_kiocb *req;
5529         bool found = false;
5530
5531         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5532                 found = user_data == req->user_data;
5533                 if (found)
5534                         break;
5535         }
5536         if (!found)
5537                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5538
5539         io = req->async_data;
5540         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5541                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5542         list_del_init(&req->timeout.list);
5543         return req;
5544 }
5545
5546 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5547         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5548 {
5549         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5550
5551         if (IS_ERR(req))
5552                 return PTR_ERR(req);
5553
5554         req_set_fail(req);
5555         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5556         io_put_req_deferred(req, 1);
5557         return 0;
5558 }
5559
5560 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5561                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5562         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5563 {
5564         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5565         struct io_timeout_data *data;
5566
5567         if (IS_ERR(req))
5568                 return PTR_ERR(req);
5569
5570         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5571         data = req->async_data;
5572         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5573         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5574         data->timer.function = io_timeout_fn;
5575         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5576         return 0;
5577 }
5578
5579 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5580                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5581 {
5582         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5583
5584         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5585                 return -EINVAL;
5586         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5587                 return -EINVAL;
5588         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5589                 return -EINVAL;
5590
5591         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5592         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5593         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5594                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5595                         return -EINVAL;
5596                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5597                         return -EFAULT;
5598         } else if (tr->flags) {
5599                 /* timeout removal doesn't support flags */
5600                 return -EINVAL;
5601         }
5602
5603         return 0;
5604 }
5605
5606 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5607 {
5608         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5609                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5610 }
5611
5612 /*
5613  * Remove or update an existing timeout command
5614  */
5615 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5616 {
5617         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5618         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5619         int ret;
5620
5621         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5622         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5623                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5624         else
5625                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5626                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5627
5628         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5629         io_commit_cqring(ctx);
5630         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5631         io_cqring_ev_posted(ctx);
5632         if (ret < 0)
5633                 req_set_fail(req);
5634         io_put_req(req);
5635         return 0;
5636 }
5637
5638 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5639                            bool is_timeout_link)
5640 {
5641         struct io_timeout_data *data;
5642         unsigned flags;
5643         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5644
5645         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5646                 return -EINVAL;
5647         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5648                 return -EINVAL;
5649         if (off && is_timeout_link)
5650                 return -EINVAL;
5651         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5652         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5653                 return -EINVAL;
5654
5655         req->timeout.off = off;
5656
5657         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5658                 return -ENOMEM;
5659
5660         data = req->async_data;
5661         data->req = req;
5662
5663         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5664                 return -EFAULT;
5665
5666         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5667         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5668         if (is_timeout_link)
5669                 io_req_track_inflight(req);
5670         return 0;
5671 }
5672
5673 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5674 {
5675         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5676         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5677         struct list_head *entry;
5678         u32 tail, off = req->timeout.off;
5679
5680         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5681
5682         /*
5683          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5684          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5685          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5686          */
5687         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5688                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5689                 goto add;
5690         }
5691
5692         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5693         req->timeout.target_seq = tail + off;
5694
5695         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5696          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5697          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5698          */
5699         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5700
5701         /*
5702          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5703          * the one we need first.
5704          */
5705         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5706                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5707                                                   timeout.list);
5708
5709                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5710                         continue;
5711                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5712                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5713                         break;
5714         }
5715 add:
5716         list_add(&req->timeout.list, entry);
5717         data->timer.function = io_timeout_fn;
5718         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5719         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5720         return 0;
5721 }
5722
5723 struct io_cancel_data {
5724         struct io_ring_ctx *ctx;
5725         u64 user_data;
5726 };
5727
5728 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5729 {
5730         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5731         struct io_cancel_data *cd = data;
5732
5733         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5734 }
5735
5736 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5737                                struct io_ring_ctx *ctx)
5738 {
5739         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5740         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5741         int ret = 0;
5742
5743         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5744                 return -ENOENT;
5745
5746         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5747         switch (cancel_ret) {
5748         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5749                 ret = 0;
5750                 break;
5751         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5752                 ret = -EALREADY;
5753                 break;
5754         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5755                 ret = -ENOENT;
5756                 break;
5757         }
5758
5759         return ret;
5760 }
5761
5762 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5763                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5764                                      int success_ret)
5765 {
5766         unsigned long flags;
5767         int ret;
5768
5769         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5770         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5771         if (ret != -ENOENT)
5772                 goto done;
5773         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5774         if (ret != -ENOENT)
5775                 goto done;
5776         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5777 done:
5778         if (!ret)
5779                 ret = success_ret;
5780         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
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(req);
5787 }
5788
5789 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5790                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5791 {
5792         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5793                 return -EINVAL;
5794         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5795                 return -EINVAL;
5796         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5797                 return -EINVAL;
5798
5799         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5800         return 0;
5801 }
5802
5803 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5804 {
5805         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5806         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5807         struct io_tctx_node *node;
5808         int ret;
5809
5810         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5811         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5812         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5813         if (ret != -ENOENT)
5814                 goto done;
5815         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5816         if (ret != -ENOENT)
5817                 goto done;
5818         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5819         if (ret != -ENOENT)
5820                 goto done;
5821         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5822
5823         /* slow path, try all io-wq's */
5824         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5825         ret = -ENOENT;
5826         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5827                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5828
5829                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5830                 if (ret != -ENOENT)
5831                         break;
5832         }
5833         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5834
5835         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5836 done:
5837         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5838         io_commit_cqring(ctx);
5839         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5840         io_cqring_ev_posted(ctx);
5841
5842         if (ret < 0)
5843                 req_set_fail(req);
5844         io_put_req(req);
5845         return 0;
5846 }
5847
5848 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5849                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5850 {
5851         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5852                 return -EINVAL;
5853         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5854                 return -EINVAL;
5855
5856         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5857         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5858         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5859                 return -EINVAL;
5860         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5861         return 0;
5862 }
5863
5864 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5865 {
5866         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5867         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5868         int ret;
5869
5870         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5871                 return -EAGAIN;
5872
5873         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5874         up.data = req->rsrc_update.arg;
5875         up.nr = 0;
5876         up.tags = 0;
5877         up.resv = 0;
5878
5879         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5880         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5881                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5882         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5883
5884         if (ret < 0)
5885                 req_set_fail(req);
5886         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5887         return 0;
5888 }
5889
5890 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5891 {
5892         switch (req->opcode) {
5893         case IORING_OP_NOP:
5894                 return 0;
5895         case IORING_OP_READV:
5896         case IORING_OP_READ_FIXED:
5897         case IORING_OP_READ:
5898                 return io_read_prep(req, sqe);
5899         case IORING_OP_WRITEV:
5900         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5901         case IORING_OP_WRITE:
5902                 return io_write_prep(req, sqe);
5903         case IORING_OP_POLL_ADD:
5904                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5906                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5907         case IORING_OP_FSYNC:
5908                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5909         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5910                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5911         case IORING_OP_SENDMSG:
5912         case IORING_OP_SEND:
5913                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5914         case IORING_OP_RECVMSG:
5915         case IORING_OP_RECV:
5916                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5917         case IORING_OP_CONNECT:
5918                 return io_connect_prep(req, sqe);
5919         case IORING_OP_TIMEOUT:
5920                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5921         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5922                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5923         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5924                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5925         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5926                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5927         case IORING_OP_ACCEPT:
5928                 return io_accept_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_FALLOCATE:
5930                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_OPENAT:
5932                 return io_openat_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_CLOSE:
5934                 return io_close_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5936                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_STATX:
5938                 return io_statx_prep(req, sqe);
5939         case IORING_OP_FADVISE:
5940                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5941         case IORING_OP_MADVISE:
5942                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_OPENAT2:
5944                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5945         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5946                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5947         case IORING_OP_SPLICE:
5948                 return io_splice_prep(req, sqe);
5949         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5950                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5951         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5952                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5953         case IORING_OP_TEE:
5954                 return io_tee_prep(req, sqe);
5955         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5956                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5957         case IORING_OP_RENAMEAT:
5958                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5959         case IORING_OP_UNLINKAT:
5960                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5961         }
5962
5963         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5964                         req->opcode);
5965         return -EINVAL;
5966 }
5967
5968 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5969 {
5970         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5971                 return 0;
5972         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5973                 return -EFAULT;
5974         if (io_alloc_async_data(req))
5975                 return -EAGAIN;
5976
5977         switch (req->opcode) {
5978         case IORING_OP_READV:
5979                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5980         case IORING_OP_WRITEV:
5981                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5982         case IORING_OP_SENDMSG:
5983                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5984         case IORING_OP_RECVMSG:
5985                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5986         case IORING_OP_CONNECT:
5987                 return io_connect_prep_async(req);
5988         }
5989         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5990                     req->opcode);
5991         return -EFAULT;
5992 }
5993
5994 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5995 {
5996         struct io_kiocb *pos;
5997         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5998         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5999
6000         io_for_each_link(pos, req)
6001                 nr_reqs++;
6002
6003         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6004         return total_submitted - nr_reqs;
6005 }
6006
6007 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
6008 {
6009         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6010         struct io_defer_entry *de;
6011         int ret;
6012         u32 seq;
6013
6014         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6015         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6016                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6017                 return 0;
6018
6019         seq = io_get_sequence(req);
6020         /* Still a chance to pass the sequence check */
6021         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6022                 return 0;
6023
6024         ret = io_req_prep_async(req);
6025         if (ret)
6026                 return ret;
6027         io_prep_async_link(req);
6028         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6029         if (!de)
6030                 return -ENOMEM;
6031
6032         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6033         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6034                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6035                 kfree(de);
6036                 io_queue_async_work(req);
6037                 return -EIOCBQUEUED;
6038         }
6039
6040         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6041         de->req = req;
6042         de->seq = seq;
6043         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6044         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6045         return -EIOCBQUEUED;
6046 }
6047
6048 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6049 {
6050         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6051                 switch (req->opcode) {
6052                 case IORING_OP_READV:
6053                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6054                 case IORING_OP_READ:
6055                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6056                         break;
6057                 case IORING_OP_RECVMSG:
6058                 case IORING_OP_RECV:
6059                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6060                         break;
6061                 }
6062                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6063         }
6064
6065         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6066                 switch (req->opcode) {
6067                 case IORING_OP_READV:
6068                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6069                 case IORING_OP_READ:
6070                 case IORING_OP_WRITEV:
6071                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6072                 case IORING_OP_WRITE: {
6073                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6074                         if (io->free_iovec)
6075                                 kfree(io->free_iovec);
6076                         break;
6077                         }
6078                 case IORING_OP_RECVMSG:
6079                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6080                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6081
6082                         kfree(io->free_iov);
6083                         break;
6084                         }
6085                 case IORING_OP_SPLICE:
6086                 case IORING_OP_TEE:
6087                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6088                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6089                         break;
6090                 case IORING_OP_OPENAT:
6091                 case IORING_OP_OPENAT2:
6092                         if (req->open.filename)
6093                                 putname(req->open.filename);
6094                         break;
6095                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6096                         putname(req->rename.oldpath);
6097                         putname(req->rename.newpath);
6098                         break;
6099                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6100                         putname(req->unlink.filename);
6101                         break;
6102                 }
6103                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6104         }
6105         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6106                 kfree(req->apoll->double_poll);
6107                 kfree(req->apoll);
6108                 req->apoll = NULL;
6109         }
6110         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6111                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6112
6113                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6114                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6115         }
6116 }
6117
6118 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6119 {
6120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6121         const struct cred *creds = NULL;
6122         int ret;
6123
6124         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6125                 creds = override_creds(req->work.creds);
6126
6127         switch (req->opcode) {
6128         case IORING_OP_NOP:
6129                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6130                 break;
6131         case IORING_OP_READV:
6132         case IORING_OP_READ_FIXED:
6133         case IORING_OP_READ:
6134                 ret = io_read(req, issue_flags);
6135                 break;
6136         case IORING_OP_WRITEV:
6137         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6138         case IORING_OP_WRITE:
6139                 ret = io_write(req, issue_flags);
6140                 break;
6141         case IORING_OP_FSYNC:
6142                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6143                 break;
6144         case IORING_OP_POLL_ADD:
6145                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6146                 break;
6147         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6148                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6149                 break;
6150         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6151                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6152                 break;
6153         case IORING_OP_SENDMSG:
6154                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6155                 break;
6156         case IORING_OP_SEND:
6157                 ret = io_send(req, issue_flags);
6158                 break;
6159         case IORING_OP_RECVMSG:
6160                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6161                 break;
6162         case IORING_OP_RECV:
6163                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6164                 break;
6165         case IORING_OP_TIMEOUT:
6166                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6167                 break;
6168         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6169                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6170                 break;
6171         case IORING_OP_ACCEPT:
6172                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6173                 break;
6174         case IORING_OP_CONNECT:
6175                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6176                 break;
6177         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6178                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6179                 break;
6180         case IORING_OP_FALLOCATE:
6181                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6182                 break;
6183         case IORING_OP_OPENAT:
6184                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6185                 break;
6186         case IORING_OP_CLOSE:
6187                 ret = io_close(req, issue_flags);
6188                 break;
6189         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6190                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6191                 break;
6192         case IORING_OP_STATX:
6193                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6194                 break;
6195         case IORING_OP_FADVISE:
6196                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6197                 break;
6198         case IORING_OP_MADVISE:
6199                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6200                 break;
6201         case IORING_OP_OPENAT2:
6202                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6203                 break;
6204         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6205                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6206                 break;
6207         case IORING_OP_SPLICE:
6208                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6209                 break;
6210         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6211                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6212                 break;
6213         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6214                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6215                 break;
6216         case IORING_OP_TEE:
6217                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6218                 break;
6219         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6220                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6221                 break;
6222         case IORING_OP_RENAMEAT:
6223                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6224                 break;
6225         case IORING_OP_UNLINKAT:
6226                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6227                 break;
6228         default:
6229                 ret = -EINVAL;
6230                 break;
6231         }
6232
6233         if (creds)
6234                 revert_creds(creds);
6235         if (ret)
6236                 return ret;
6237         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6238         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6239                 io_iopoll_req_issued(req);
6240
6241         return 0;
6242 }
6243
6244 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6245 {
6246         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6247         struct io_kiocb *timeout;
6248         int ret = 0;
6249
6250         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6251         if (timeout)
6252                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6253
6254         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6255                 ret = -ECANCELED;
6256
6257         if (!ret) {
6258                 do {
6259                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6260                         /*
6261                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6262                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6263                          * wait for request slots on the block side.
6264                          */
6265                         if (ret != -EAGAIN)
6266                                 break;
6267                         cond_resched();
6268                 } while (1);
6269         }
6270
6271         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6272         if (ret) {
6273                 /* io-wq is going to take one down */
6274                 req_ref_get(req);
6275                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6276         }
6277 }
6278
6279 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6280 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6281 #ifdef CONFIG_64BIT
6282 #define FFS_ISREG               0x4UL
6283 #else
6284 #define FFS_ISREG               0x0UL
6285 #endif
6286 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6287
6288 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6289                                                       unsigned i)
6290 {
6291         struct io_fixed_file *table_l2;
6292
6293         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6294         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6295 }
6296
6297 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6298                                               int index)
6299 {
6300         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6301
6302         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6303 }
6304
6305 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6306 {
6307         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6308
6309         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6310                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6311         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6312                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6313         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6314                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6315         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6316 }
6317
6318 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6319                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6320 {
6321         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6322         struct file *file;
6323
6324         if (fixed) {
6325                 unsigned long file_ptr;
6326
6327                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6328                         return NULL;
6329                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6330                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6331                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6332                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6333                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6334                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6335                 io_req_set_rsrc_node(req);
6336         } else {
6337                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6338                 file = __io_file_get(state, fd);
6339
6340                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6341                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6342                         io_req_track_inflight(req);
6343         }
6344
6345         return file;
6346 }
6347
6348 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6349 {
6350         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6351                                                 struct io_timeout_data, timer);
6352         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6353         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6354         unsigned long flags;
6355
6356         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6357         prev = req->timeout.head;
6358         req->timeout.head = NULL;
6359
6360         /*
6361          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6362          * race with the completion of the linked work.
6363          */
6364         if (prev) {
6365                 io_remove_next_linked(prev);
6366                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6367                         prev = NULL;
6368         }
6369         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6370
6371         if (prev) {
6372                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6373                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6374                 io_put_req_deferred(req, 1);
6375         } else {
6376                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6377         }
6378         return HRTIMER_NORESTART;
6379 }
6380
6381 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6382 {
6383         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6384
6385         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6386         /*
6387          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6388          * before we got a chance to setup the timer
6389          */
6390         if (req->timeout.head) {
6391                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6392
6393                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6394                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6395                                 data->mode);
6396         }
6397         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6398         /* drop submission reference */
6399         io_put_req(req);
6400 }
6401
6402 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6403 {
6404         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6405
6406         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6407             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6408                 return NULL;
6409
6410         nxt->timeout.head = req;
6411         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6412         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6413         return nxt;
6414 }
6415
6416 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6417 {
6418         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6419         int ret;
6420
6421         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6422
6423         /*
6424          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6425          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6426          */
6427         if (likely(!ret)) {
6428                 /* drop submission reference */
6429                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6430                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6431                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6432
6433                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6434                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6435                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6436                 } else {
6437                         io_put_req(req);
6438                 }
6439         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6440                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6441                         /*
6442                          * Queued up for async execution, worker will release
6443                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6444                          */
6445                         io_queue_async_work(req);
6446                 }
6447         } else {
6448                 io_req_complete_failed(req, ret);
6449         }
6450         if (linked_timeout)
6451                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6452 }
6453
6454 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6455 {
6456         int ret;
6457
6458         ret = io_req_defer(req);
6459         if (ret) {
6460                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6461 fail_req:
6462                         io_req_complete_failed(req, ret);
6463                 }
6464         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6465                 ret = io_req_prep_async(req);
6466                 if (unlikely(ret))
6467                         goto fail_req;
6468                 io_queue_async_work(req);
6469         } else {
6470                 __io_queue_sqe(req);
6471         }
6472 }
6473
6474 /*
6475  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6476  *
6477  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6478  */
6479 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6480                                         struct io_kiocb *req,
6481                                         unsigned int sqe_flags)
6482 {
6483         if (!ctx->restricted)
6484                 return true;
6485
6486         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6487                 return false;
6488
6489         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6490             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6491                 return false;
6492
6493         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6494                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6495                 return false;
6496
6497         return true;
6498 }
6499
6500 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6501                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6502 {
6503         struct io_submit_state *state;
6504         unsigned int sqe_flags;
6505         int personality, ret = 0;
6506
6507         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6508         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6509         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6510         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6511         req->async_data = NULL;
6512         req->file = NULL;
6513         req->ctx = ctx;
6514         req->link = NULL;
6515         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6516         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6517         atomic_set(&req->refs, 2);
6518         req->task = current;
6519         req->result = 0;
6520         req->work.creds = NULL;
6521
6522         /* enforce forwards compatibility on users */
6523         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6524                 return -EINVAL;
6525         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6526                 return -EINVAL;
6527         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6528                 return -EACCES;
6529
6530         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6531             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6532                 return -EOPNOTSUPP;
6533
6534         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6535         if (personality) {
6536                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6537                 if (!req->work.creds)
6538                         return -EINVAL;
6539                 get_cred(req->work.creds);
6540         }
6541         state = &ctx->submit_state;
6542
6543         /*
6544          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6545          * is potentially a read/write to block based storage.
6546          */
6547         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6548             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6549                 blk_start_plug(&state->plug);
6550                 state->plug_started = true;
6551         }
6552
6553         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6554                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6555
6556                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6557                 if (unlikely(!req->file))
6558                         ret = -EBADF;
6559         }
6560
6561         state->ios_left--;
6562         return ret;
6563 }
6564
6565 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6566                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6567 {
6568         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6569         int ret;
6570
6571         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6572         if (unlikely(ret)) {
6573 fail_req:
6574                 if (link->head) {
6575                         /* fail even hard links since we don't submit */
6576                         req_set_fail(link->head);
6577                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6578                         link->head = NULL;
6579                 }
6580                 io_req_complete_failed(req, ret);
6581                 return ret;
6582         }
6583         ret = io_req_prep(req, sqe);
6584         if (unlikely(ret))
6585                 goto fail_req;
6586
6587         /* don't need @sqe from now on */
6588         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6589                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6590
6591         /*
6592          * If we already have a head request, queue this one for async
6593          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6594          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6595          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6596          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6597          */
6598         if (link->head) {
6599                 struct io_kiocb *head = link->head;
6600
6601                 /*
6602                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6603                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6604                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6605                  * next after the link request. The last one is done via
6606                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6607                  */
6608                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6609                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6610                         ctx->drain_next = 1;
6611                 }
6612                 ret = io_req_prep_async(req);
6613                 if (unlikely(ret))
6614                         goto fail_req;
6615                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6616                 link->last->link = req;
6617                 link->last = req;
6618
6619                 /* last request of a link, enqueue the link */
6620                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6621                         io_queue_sqe(head);
6622                         link->head = NULL;
6623                 }
6624         } else {
6625                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6626                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6627                         ctx->drain_next = 0;
6628                 }
6629                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6630                         link->head = req;
6631                         link->last = req;
6632                 } else {
6633                         io_queue_sqe(req);
6634                 }
6635         }
6636
6637         return 0;
6638 }
6639
6640 /*
6641  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6642  */
6643 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6644                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6645 {
6646         if (state->link.head)
6647                 io_queue_sqe(state->link.head);
6648         if (state->comp.nr)
6649                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6650         if (state->plug_started)
6651                 blk_finish_plug(&state->plug);
6652         io_state_file_put(state);
6653 }
6654
6655 /*
6656  * Start submission side cache.
6657  */
6658 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6659                                   unsigned int max_ios)
6660 {
6661         state->plug_started = false;
6662         state->ios_left = max_ios;
6663         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6664         state->link.head = NULL;
6665 }
6666
6667 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6668 {
6669         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6670
6671         /*
6672          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6673          * since once we write the new head, the application could
6674          * write new data to them.
6675          */
6676         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6677 }
6678
6679 /*
6680  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6681  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6682  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6683  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6684  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6685  * prevent a re-load down the line.
6686  */
6687 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6688 {
6689         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6690         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6691
6692         /*
6693          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6694          *
6695          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6696          *    head updates.
6697          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6698          *    though the application is the one updating it.
6699          */
6700         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & mask]);
6701         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6702                 return &ctx->sq_sqes[head];
6703
6704         /* drop invalid entries */
6705         ctx->cached_sq_dropped++;
6706         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6707         return NULL;
6708 }
6709
6710 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6711 {
6712         struct io_uring_task *tctx;
6713         int submitted = 0;
6714
6715         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6716         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6717         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6718                 return -EAGAIN;
6719
6720         tctx = current->io_uring;
6721         tctx->cached_refs -= nr;
6722         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6723                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6724
6725                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6726                 refcount_add(refill, &current->usage);
6727                 tctx->cached_refs += refill;
6728         }
6729         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6730
6731         while (submitted < nr) {
6732                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6733                 struct io_kiocb *req;
6734
6735                 req = io_alloc_req(ctx);
6736                 if (unlikely(!req)) {
6737                         if (!submitted)
6738                                 submitted = -EAGAIN;
6739                         break;
6740                 }
6741                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6742                 if (unlikely(!sqe)) {
6743                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6744                         break;
6745                 }
6746                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6747                 submitted++;
6748                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6749                         break;
6750         }
6751
6752         if (unlikely(submitted != nr)) {
6753                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6754                 int unused = nr - ref_used;
6755
6756                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6757                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6758         }
6759
6760         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6761          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6762         io_commit_sqring(ctx);
6763
6764         return submitted;
6765 }
6766
6767 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6768 {
6769         return READ_ONCE(sqd->state);
6770 }
6771
6772 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6773 {
6774         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6775         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6776         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6777         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6778 }
6779
6780 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6781 {
6782         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6783         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6784         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6785 }
6786
6787 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6788 {
6789         unsigned int to_submit;
6790         int ret = 0;
6791
6792         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6793         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6794         if (cap_entries && to_submit > 8)
6795                 to_submit = 8;
6796
6797         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6798                 unsigned nr_events = 0;
6799
6800                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6801                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6802                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6803
6804                 /*
6805                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6806                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6807                  */
6808                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6809                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6810                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6811                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6812
6813                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6814                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6815         }
6816
6817         return ret;
6818 }
6819
6820 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6821 {
6822         struct io_ring_ctx *ctx;
6823         unsigned sq_thread_idle = 0;
6824
6825         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6826                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6827         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6828 }
6829
6830 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6831 {
6832         bool did_sig = false;
6833         struct ksignal ksig;
6834
6835         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6836             signal_pending(current)) {
6837                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6838                 if (signal_pending(current))
6839                         did_sig = get_signal(&ksig);
6840                 cond_resched();
6841                 mutex_lock(&sqd->lock);
6842         }
6843         io_run_task_work();
6844         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6845 }
6846
6847 static int io_sq_thread(void *data)
6848 {
6849         struct io_sq_data *sqd = data;
6850         struct io_ring_ctx *ctx;
6851         unsigned long timeout = 0;
6852         char buf[TASK_COMM_LEN];
6853         DEFINE_WAIT(wait);
6854
6855         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6856         set_task_comm(current, buf);
6857
6858         if (sqd->sq_cpu != -1)
6859                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6860         else
6861                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6862         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6863
6864         mutex_lock(&sqd->lock);
6865         while (1) {
6866                 int ret;
6867                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6868
6869                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6870                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6871                                 break;
6872                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6873                         continue;
6874                 }
6875
6876                 sqt_spin = false;
6877                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6878                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6879                         const struct cred *creds = NULL;
6880
6881                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6882                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6883                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6884                         if (creds)
6885                                 revert_creds(creds);
6886                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6887                                 sqt_spin = true;
6888                 }
6889
6890                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6891                         io_run_task_work();
6892                         cond_resched();
6893                         if (sqt_spin)
6894                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6895                         continue;
6896                 }
6897
6898                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6899                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6900                         needs_sched = true;
6901                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6902                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6903
6904                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6905                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6906                                         needs_sched = false;
6907                                         break;
6908                                 }
6909                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6910                                         needs_sched = false;
6911                                         break;
6912                                 }
6913                         }
6914
6915                         if (needs_sched) {
6916                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6917                                 schedule();
6918                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6919                         }
6920                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6921                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6922                 }
6923
6924                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6925                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6926         }
6927
6928         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6929         sqd->thread = NULL;
6930         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6931                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6932         io_run_task_work();
6933         mutex_unlock(&sqd->lock);
6934
6935         complete(&sqd->exited);
6936         do_exit(0);
6937 }
6938
6939 struct io_wait_queue {
6940         struct wait_queue_entry wq;
6941         struct io_ring_ctx *ctx;
6942         unsigned to_wait;
6943         unsigned nr_timeouts;
6944 };
6945
6946 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6947 {
6948         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6949
6950         /*
6951          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6952          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6953          * regardless of event count.
6954          */
6955         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6956                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6957 }
6958
6959 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6960                             int wake_flags, void *key)
6961 {
6962         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6963                                                         wq);
6964
6965         /*
6966          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6967          * the task, and the next invocation will do it.
6968          */
6969         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6970                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6971         return -1;
6972 }
6973
6974 static int io_run_task_work_sig(void)
6975 {
6976         if (io_run_task_work())
6977                 return 1;
6978         if (!signal_pending(current))
6979                 return 0;
6980         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6981                 return -ERESTARTSYS;
6982         return -EINTR;
6983 }
6984
6985 /* when returns >0, the caller should retry */
6986 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6987                                           struct io_wait_queue *iowq,
6988                                           signed long *timeout)
6989 {
6990         int ret;
6991
6992         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6993         ret = io_run_task_work_sig();
6994         if (ret || io_should_wake(iowq))
6995                 return ret;
6996         /* let the caller flush overflows, retry */
6997         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6998                 return 1;
6999
7000         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7001         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7002 }
7003
7004 /*
7005  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7006  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7007  */
7008 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7009                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7010                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7011 {
7012         struct io_wait_queue iowq = {
7013                 .wq = {
7014                         .private        = current,
7015                         .func           = io_wake_function,
7016                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7017                 },
7018                 .ctx            = ctx,
7019                 .to_wait        = min_events,
7020         };
7021         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7022         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7023         int ret;
7024
7025         do {
7026                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7027                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7028                         return 0;
7029                 if (!io_run_task_work())
7030                         break;
7031         } while (1);
7032
7033         if (sig) {
7034 #ifdef CONFIG_COMPAT
7035                 if (in_compat_syscall())
7036                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7037                                                       sigsz);
7038                 else
7039 #endif
7040                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7041
7042                 if (ret)
7043                         return ret;
7044         }
7045
7046         if (uts) {
7047                 struct timespec64 ts;
7048
7049                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7050                         return -EFAULT;
7051                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7052         }
7053
7054         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7055         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7056         do {
7057                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7058                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7059                         ret = -EBUSY;
7060                         break;
7061                 }
7062                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7063                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7064                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7065                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7066                 cond_resched();
7067         } while (ret > 0);
7068
7069         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7070
7071         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7072 }
7073
7074 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7075 {
7076         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7077
7078         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7079                 kfree(table[i]);
7080         kfree(table);
7081 }
7082
7083 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7084 {
7085         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7086         size_t init_size = size;
7087         void **table;
7088
7089         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7090         if (!table)
7091                 return NULL;
7092
7093         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7094                 unsigned int this_size = min(size, PAGE_SIZE);
7095
7096                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7097                 if (!table[i]) {
7098                         io_free_page_table(table, init_size);
7099                         return NULL;
7100                 }
7101                 size -= this_size;
7102         }
7103         return table;
7104 }
7105
7106 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7107 {
7108         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7109 }
7110
7111 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7112 {
7113         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7114 }
7115
7116 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7117 {
7118         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7119         kfree(ref_node);
7120 }
7121
7122 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7123                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7124 {
7125         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7126         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7127
7128         if (data_to_kill) {
7129                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7130
7131                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7132                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7133                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7134                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7135
7136                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7137                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7138                 ctx->rsrc_node = NULL;
7139         }
7140
7141         if (!ctx->rsrc_node) {
7142                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7143                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7144         }
7145 }
7146
7147 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7148 {
7149         if (ctx->rsrc_backup_node)
7150                 return 0;
7151         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7152         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7153 }
7154
7155 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7156 {
7157         int ret;
7158
7159         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7160         if (data->quiesce)
7161                 return -ENXIO;
7162
7163         data->quiesce = true;
7164         do {
7165                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7166                 if (ret)
7167                         break;
7168                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7169
7170                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7171                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7172                         break;
7173                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7174                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7175                 if (!ret)
7176                         break;
7177
7178                 atomic_inc(&data->refs);
7179                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7180                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7181                 reinit_completion(&data->done);
7182
7183                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7184                 ret = io_run_task_work_sig();
7185                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7186         } while (ret >= 0);
7187         data->quiesce = false;
7188
7189         return ret;
7190 }
7191
7192 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7193 {
7194         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7195         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7196
7197         return &data->tags[table_idx][off];
7198 }
7199
7200 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7201 {
7202         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7203
7204         if (data->tags)
7205                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7206         kfree(data);
7207 }
7208
7209 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7210                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7211                               struct io_rsrc_data **pdata)
7212 {
7213         struct io_rsrc_data *data;
7214         int ret = -ENOMEM;
7215         unsigned i;
7216
7217         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7218         if (!data)
7219                 return -ENOMEM;
7220         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7221         if (!data->tags) {
7222                 kfree(data);
7223                 return -ENOMEM;
7224         }
7225
7226         data->nr = nr;
7227         data->ctx = ctx;
7228         data->do_put = do_put;
7229         if (utags) {
7230                 ret = -EFAULT;
7231                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7232                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7233
7234                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7235                                            sizeof(*tag_slot)))
7236                                 goto fail;
7237                 }
7238         }
7239
7240         atomic_set(&data->refs, 1);
7241         init_completion(&data->done);
7242         *pdata = data;
7243         return 0;
7244 fail:
7245         io_rsrc_data_free(data);
7246         return ret;
7247 }
7248
7249 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7250 {
7251         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7252
7253         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7254         return !!table->files;
7255 }
7256
7257 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7258 {
7259         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7260
7261         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7262         table->files = NULL;
7263 }
7264
7265 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7266 {
7267 #if defined(CONFIG_UNIX)
7268         if (ctx->ring_sock) {
7269                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7270                 struct sk_buff *skb;
7271
7272                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7273                         kfree_skb(skb);
7274         }
7275 #else
7276         int i;
7277
7278         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7279                 struct file *file;
7280
7281                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7282                 if (file)
7283                         fput(file);
7284         }
7285 #endif
7286         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7287         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7288         ctx->file_data = NULL;
7289         ctx->nr_user_files = 0;
7290 }
7291
7292 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7293 {
7294         int ret;
7295
7296         if (!ctx->file_data)
7297                 return -ENXIO;
7298         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7299         if (!ret)
7300                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7301         return ret;
7302 }
7303
7304 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7305         __releases(&sqd->lock)
7306 {
7307         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7308
7309         /*
7310          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7311          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7312          */
7313         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7314         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7315                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7316         mutex_unlock(&sqd->lock);
7317 }
7318
7319 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7320         __acquires(&sqd->lock)
7321 {
7322         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7323
7324         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7325         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7326         mutex_lock(&sqd->lock);
7327         if (sqd->thread)
7328                 wake_up_process(sqd->thread);
7329 }
7330
7331 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7332 {
7333         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7334         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7335
7336         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7337         mutex_lock(&sqd->lock);
7338         if (sqd->thread)
7339                 wake_up_process(sqd->thread);
7340         mutex_unlock(&sqd->lock);
7341         wait_for_completion(&sqd->exited);
7342 }
7343
7344 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7345 {
7346         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7347                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7348
7349                 io_sq_thread_stop(sqd);
7350                 kfree(sqd);
7351         }
7352 }
7353
7354 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7355 {
7356         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7357
7358         if (sqd) {
7359                 io_sq_thread_park(sqd);
7360                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7361                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7362                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7363
7364                 io_put_sq_data(sqd);
7365                 ctx->sq_data = NULL;
7366         }
7367 }
7368
7369 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7370 {
7371         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7372         struct io_sq_data *sqd;
7373         struct fd f;
7374
7375         f = fdget(p->wq_fd);
7376         if (!f.file)
7377                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7378         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7379                 fdput(f);
7380                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7381         }
7382
7383         ctx_attach = f.file->private_data;
7384         sqd = ctx_attach->sq_data;
7385         if (!sqd) {
7386                 fdput(f);
7387                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7388         }
7389         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7390                 fdput(f);
7391                 return ERR_PTR(-EPERM);
7392         }
7393
7394         refcount_inc(&sqd->refs);
7395         fdput(f);
7396         return sqd;
7397 }
7398
7399 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7400                                          bool *attached)
7401 {
7402         struct io_sq_data *sqd;
7403
7404         *attached = false;
7405         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7406                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7407                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7408                         *attached = true;
7409                         return sqd;
7410                 }
7411                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7412                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7413                         return sqd;
7414         }
7415
7416         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7417         if (!sqd)
7418                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7419
7420         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7421         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7422         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7423         mutex_init(&sqd->lock);
7424         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7425         init_completion(&sqd->exited);
7426         return sqd;
7427 }
7428
7429 #if defined(CONFIG_UNIX)
7430 /*
7431  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7432  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7433  * loops in the file referencing.
7434  */
7435 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7436 {
7437         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7438         struct scm_fp_list *fpl;
7439         struct sk_buff *skb;
7440         int i, nr_files;
7441
7442         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7443         if (!fpl)
7444                 return -ENOMEM;
7445
7446         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7447         if (!skb) {
7448                 kfree(fpl);
7449                 return -ENOMEM;
7450         }
7451
7452         skb->sk = sk;
7453
7454         nr_files = 0;
7455         fpl->user = get_uid(current_user());
7456         for (i = 0; i < nr; i++) {
7457                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7458
7459                 if (!file)
7460                         continue;
7461                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7462                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7463                 nr_files++;
7464         }
7465
7466         if (nr_files) {
7467                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7468                 fpl->count = nr_files;
7469                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7470                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7471                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7472                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7473
7474                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7475                         fput(fpl->fp[i]);
7476         } else {
7477                 kfree_skb(skb);
7478                 kfree(fpl);
7479         }
7480
7481         return 0;
7482 }
7483
7484 /*
7485  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7486  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7487  * garbage collection to take care of this problem for us.
7488  */
7489 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7490 {
7491         unsigned left, total;
7492         int ret = 0;
7493
7494         total = 0;
7495         left = ctx->nr_user_files;
7496         while (left) {
7497                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7498
7499                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7500                 if (ret)
7501                         break;
7502                 left -= this_files;
7503                 total += this_files;
7504         }
7505
7506         if (!ret)
7507                 return 0;
7508
7509         while (total < ctx->nr_user_files) {
7510                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7511
7512                 if (file)
7513                         fput(file);
7514                 total++;
7515         }
7516
7517         return ret;
7518 }
7519 #else
7520 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7521 {
7522         return 0;
7523 }
7524 #endif
7525
7526 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7527 {
7528         struct file *file = prsrc->file;
7529 #if defined(CONFIG_UNIX)
7530         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7531         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7532         struct sk_buff *skb;
7533         int i;
7534
7535         __skb_queue_head_init(&list);
7536
7537         /*
7538          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7539          * remove this entry and rearrange the file array.
7540          */
7541         skb = skb_dequeue(head);
7542         while (skb) {
7543                 struct scm_fp_list *fp;
7544
7545                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7546                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7547                         int left;
7548
7549                         if (fp->fp[i] != file)
7550                                 continue;
7551
7552                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7553                         left = fp->count - 1 - i;
7554                         if (left) {
7555                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7556                                                 left * sizeof(struct file *));
7557                         }
7558                         fp->count--;
7559                         if (!fp->count) {
7560                                 kfree_skb(skb);
7561                                 skb = NULL;
7562                         } else {
7563                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7564                         }
7565                         fput(file);
7566                         file = NULL;
7567                         break;
7568                 }
7569
7570                 if (!file)
7571                         break;
7572
7573                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7574
7575                 skb = skb_dequeue(head);
7576         }
7577
7578         if (skb_peek(&list)) {
7579                 spin_lock_irq(&head->lock);
7580                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7581                         __skb_queue_tail(head, skb);
7582                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7583         }
7584 #else
7585         fput(file);
7586 #endif
7587 }
7588
7589 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7590 {
7591         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7592         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7593         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7594
7595         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7596                 list_del(&prsrc->list);
7597
7598                 if (prsrc->tag) {
7599                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7600
7601                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7602                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7603                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7604                         ctx->cq_extra++;
7605                         io_commit_cqring(ctx);
7606                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7607                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7608                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7609                 }
7610
7611                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7612                 kfree(prsrc);
7613         }
7614
7615         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7616         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7617                 complete(&rsrc_data->done);
7618 }
7619
7620 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7621 {
7622         struct io_ring_ctx *ctx;
7623         struct llist_node *node;
7624
7625         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7626         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7627
7628         while (node) {
7629                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7630                 struct llist_node *next = node->next;
7631
7632                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7633                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7634                 node = next;
7635         }
7636 }
7637
7638 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7639 {
7640         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7641         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7642         bool first_add = false;
7643
7644         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7645         node->done = true;
7646
7647         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7648                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7649                                             struct io_rsrc_node, node);
7650                 /* recycle ref nodes in order */
7651                 if (!node->done)
7652                         break;
7653                 list_del(&node->node);
7654                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7655         }
7656         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7657
7658         if (first_add)
7659                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7660 }
7661
7662 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7663 {
7664         struct io_rsrc_node *ref_node;
7665
7666         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7667         if (!ref_node)
7668                 return NULL;
7669
7670         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7671                             0, GFP_KERNEL)) {
7672                 kfree(ref_node);
7673                 return NULL;
7674         }
7675         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7676         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7677         ref_node->done = false;
7678         return ref_node;
7679 }
7680
7681 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7682                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7683 {
7684         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7685         struct file *file;
7686         int fd, ret;
7687         unsigned i;
7688
7689         if (ctx->file_data)
7690                 return -EBUSY;
7691         if (!nr_args)
7692                 return -EINVAL;
7693         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7694                 return -EMFILE;
7695         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7696         if (ret)
7697                 return ret;
7698         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7699                                  &ctx->file_data);
7700         if (ret)
7701                 return ret;
7702
7703         ret = -ENOMEM;
7704         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7705                 goto out_free;
7706
7707         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7708                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7709                         ret = -EFAULT;
7710                         goto out_fput;
7711                 }
7712                 /* allow sparse sets */
7713                 if (fd == -1) {
7714                         ret = -EINVAL;
7715                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7716                                 goto out_fput;
7717                         continue;
7718                 }
7719
7720                 file = fget(fd);
7721                 ret = -EBADF;
7722                 if (unlikely(!file))
7723                         goto out_fput;
7724
7725                 /*
7726                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7727                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7728                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7729                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7730                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7731                  */
7732                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7733                         fput(file);
7734                         goto out_fput;
7735                 }
7736                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7737         }
7738
7739         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7740         if (ret) {
7741                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7742                 return ret;
7743         }
7744
7745         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7746         return ret;
7747 out_fput:
7748         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7749                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7750                 if (file)
7751                         fput(file);
7752         }
7753         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7754         ctx->nr_user_files = 0;
7755 out_free:
7756         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7757         ctx->file_data = NULL;
7758         return ret;
7759 }
7760
7761 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7762                                 int index)
7763 {
7764 #if defined(CONFIG_UNIX)
7765         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7766         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7767         struct sk_buff *skb;
7768
7769         /*
7770          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7771          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7772          * and filling it in.
7773          */
7774         spin_lock_irq(&head->lock);
7775         skb = skb_peek(head);
7776         if (skb) {
7777                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7778
7779                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7780                         __skb_unlink(skb, head);
7781                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7782                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7783                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7784                         fpl->count++;
7785                         spin_lock_irq(&head->lock);
7786                         __skb_queue_head(head, skb);
7787                 } else {
7788                         skb = NULL;
7789                 }
7790         }
7791         spin_unlock_irq(&head->lock);
7792
7793         if (skb) {
7794                 fput(file);
7795                 return 0;
7796         }
7797
7798         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7799 #else
7800         return 0;
7801 #endif
7802 }
7803
7804 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7805                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7806 {
7807         struct io_rsrc_put *prsrc;
7808
7809         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7810         if (!prsrc)
7811                 return -ENOMEM;
7812
7813         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7814         prsrc->rsrc = rsrc;
7815         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7816         return 0;
7817 }
7818
7819 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7820                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7821                                  unsigned nr_args)
7822 {
7823         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7824         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7825         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7826         struct io_fixed_file *file_slot;
7827         struct file *file;
7828         int fd, i, err = 0;
7829         unsigned int done;
7830         bool needs_switch = false;
7831
7832         if (!ctx->file_data)
7833                 return -ENXIO;
7834         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7835                 return -EINVAL;
7836
7837         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7838                 u64 tag = 0;
7839
7840                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7841                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7842                         err = -EFAULT;
7843                         break;
7844                 }
7845                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7846                         err = -EINVAL;
7847                         break;
7848                 }
7849                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7850                         continue;
7851
7852                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7853                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7854
7855                 if (file_slot->file_ptr) {
7856                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7857                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7858                                                     ctx->rsrc_node, file);
7859                         if (err)
7860                                 break;
7861                         file_slot->file_ptr = 0;
7862                         needs_switch = true;
7863                 }
7864                 if (fd != -1) {
7865                         file = fget(fd);
7866                         if (!file) {
7867                                 err = -EBADF;
7868                                 break;
7869                         }
7870                         /*
7871                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7872                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7873                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7874                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7875                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7876                          * support regular read/write anyway.
7877                          */
7878                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7879                                 fput(file);
7880                                 err = -EBADF;
7881                                 break;
7882                         }
7883                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7884                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7885                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7886                         if (err) {
7887                                 file_slot->file_ptr = 0;
7888                                 fput(file);
7889                                 break;
7890                         }
7891                 }
7892         }
7893
7894         if (needs_switch)
7895                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7896         return done ? done : err;
7897 }
7898
7899 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7900 {
7901         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7902
7903         req = io_put_req_find_next(req);
7904         return req ? &req->work : NULL;
7905 }
7906
7907 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7908                                         struct task_struct *task)
7909 {
7910         struct io_wq_hash *hash;
7911         struct io_wq_data data;
7912         unsigned int concurrency;
7913
7914         hash = ctx->hash_map;
7915         if (!hash) {
7916                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7917                 if (!hash)
7918                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7919                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7920                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7921                 ctx->hash_map = hash;
7922         }
7923
7924         data.hash = hash;
7925         data.task = task;
7926         data.free_work = io_free_work;
7927         data.do_work = io_wq_submit_work;
7928
7929         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7930         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7931
7932         return io_wq_create(concurrency, &data);
7933 }
7934
7935 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7936                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7937 {
7938         struct io_uring_task *tctx;
7939         int ret;
7940
7941         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7942         if (unlikely(!tctx))
7943                 return -ENOMEM;
7944
7945         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7946         if (unlikely(ret)) {
7947                 kfree(tctx);
7948                 return ret;
7949         }
7950
7951         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7952         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7953                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7954                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7955                 kfree(tctx);
7956                 return ret;
7957         }
7958
7959         xa_init(&tctx->xa);
7960         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7961         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7962         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7963         task->io_uring = tctx;
7964         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7965         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7966         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7967         return 0;
7968 }
7969
7970 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7971 {
7972         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7973
7974         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7975         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7976         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7977
7978         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7979         kfree(tctx);
7980         tsk->io_uring = NULL;
7981 }
7982
7983 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7984                                 struct io_uring_params *p)
7985 {
7986         int ret;
7987
7988         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7989         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7990                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7991                 struct fd f;
7992
7993                 f = fdget(p->wq_fd);
7994                 if (!f.file)
7995                         return -ENXIO;
7996                 fdput(f);
7997                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
7998                         return -EINVAL;
7999         }
8000         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8001                 struct task_struct *tsk;
8002                 struct io_sq_data *sqd;
8003                 bool attached;
8004
8005                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8006                 if (IS_ERR(sqd)) {
8007                         ret = PTR_ERR(sqd);
8008                         goto err;
8009                 }
8010
8011                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8012                 ctx->sq_data = sqd;
8013                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8014                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8015                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8016
8017                 io_sq_thread_park(sqd);
8018                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8019                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8020                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8021                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8022                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8023
8024                 if (ret < 0)
8025                         goto err;
8026                 if (attached)
8027                         return 0;
8028
8029                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8030                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8031
8032                         ret = -EINVAL;
8033                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8034                                 goto err_sqpoll;
8035                         sqd->sq_cpu = cpu;
8036                 } else {
8037                         sqd->sq_cpu = -1;
8038                 }
8039
8040                 sqd->task_pid = current->pid;
8041                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8042                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8043                 if (IS_ERR(tsk)) {
8044                         ret = PTR_ERR(tsk);
8045                         goto err_sqpoll;
8046                 }
8047
8048                 sqd->thread = tsk;
8049                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8050                 wake_up_new_task(tsk);
8051                 if (ret)
8052                         goto err;
8053         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8054                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8055                 ret = -EINVAL;
8056                 goto err;
8057         }
8058
8059         return 0;
8060 err_sqpoll:
8061         complete(&ctx->sq_data->exited);
8062 err:
8063         io_sq_thread_finish(ctx);
8064         return ret;
8065 }
8066
8067 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8068                                       unsigned long nr_pages)
8069 {
8070         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8071 }
8072
8073 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8074                                    unsigned long nr_pages)
8075 {
8076         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8077
8078         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8079         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8080
8081         do {
8082                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8083                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8084                 if (new_pages > page_limit)
8085                         return -ENOMEM;
8086         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8087                                         new_pages) != cur_pages);
8088
8089         return 0;
8090 }
8091
8092 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8093 {
8094         if (ctx->user)
8095                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8096
8097         if (ctx->mm_account)
8098                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8099 }
8100
8101 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8102 {
8103         int ret;
8104
8105         if (ctx->user) {
8106                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8107                 if (ret)
8108                         return ret;
8109         }
8110
8111         if (ctx->mm_account)
8112                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8113
8114         return 0;
8115 }
8116
8117 static void io_mem_free(void *ptr)
8118 {
8119         struct page *page;
8120
8121         if (!ptr)
8122                 return;
8123
8124         page = virt_to_head_page(ptr);
8125         if (put_page_testzero(page))
8126                 free_compound_page(page);
8127 }
8128
8129 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8130 {
8131         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8132                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8133
8134         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8135 }
8136
8137 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8138                                 size_t *sq_offset)
8139 {
8140         struct io_rings *rings;
8141         size_t off, sq_array_size;
8142
8143         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8144         if (off == SIZE_MAX)
8145                 return SIZE_MAX;
8146
8147 #ifdef CONFIG_SMP
8148         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8149         if (off == 0)
8150                 return SIZE_MAX;
8151 #endif
8152
8153         if (sq_offset)
8154                 *sq_offset = off;
8155
8156         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8157         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8158                 return SIZE_MAX;
8159
8160         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8161                 return SIZE_MAX;
8162
8163         return off;
8164 }
8165
8166 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8167 {
8168         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8169         unsigned int i;
8170
8171         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8172                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8173                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8174                 if (imu->acct_pages)
8175                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8176                 kvfree(imu);
8177         }
8178         *slot = NULL;
8179 }
8180
8181 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8182 {
8183         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8184         prsrc->buf = NULL;
8185 }
8186
8187 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8188 {
8189         unsigned int i;
8190
8191         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8192                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8193         kfree(ctx->user_bufs);
8194         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8195         ctx->user_bufs = NULL;
8196         ctx->buf_data = NULL;
8197         ctx->nr_user_bufs = 0;
8198 }
8199
8200 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8201 {
8202         int ret;
8203
8204         if (!ctx->buf_data)
8205                 return -ENXIO;
8206
8207         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8208         if (!ret)
8209                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8210         return ret;
8211 }
8212
8213 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8214                        void __user *arg, unsigned index)
8215 {
8216         struct iovec __user *src;
8217
8218 #ifdef CONFIG_COMPAT
8219         if (ctx->compat) {
8220                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8221                 struct compat_iovec ciov;
8222
8223                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8224                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8225                         return -EFAULT;
8226
8227                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8228                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8229                 return 0;
8230         }
8231 #endif
8232         src = (struct iovec __user *) arg;
8233         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8234                 return -EFAULT;
8235         return 0;
8236 }
8237
8238 /*
8239  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8240  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8241  * match that one.
8242  *
8243  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8244  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8245  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8246  */
8247 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8248                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8249 {
8250         int i, j;
8251
8252         /* check current page array */
8253         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8254                 if (!PageCompound(pages[i]))
8255                         continue;
8256                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8257                         return true;
8258         }
8259
8260         /* check previously registered pages */
8261         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8262                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8263
8264                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8265                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8266                                 continue;
8267                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8268                                 return true;
8269                 }
8270         }
8271
8272         return false;
8273 }
8274
8275 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8276                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8277                                  struct page **last_hpage)
8278 {
8279         int i, ret;
8280
8281         imu->acct_pages = 0;
8282         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8283                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8284                         imu->acct_pages++;
8285                 } else {
8286                         struct page *hpage;
8287
8288                         hpage = compound_head(pages[i]);
8289                         if (hpage == *last_hpage)
8290                                 continue;
8291                         *last_hpage = hpage;
8292                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8293                                 continue;
8294                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8295                 }
8296         }
8297
8298         if (!imu->acct_pages)
8299                 return 0;
8300
8301         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8302         if (ret)
8303                 imu->acct_pages = 0;
8304         return ret;
8305 }
8306
8307 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8308                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8309                                   struct page **last_hpage)
8310 {
8311         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8312         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8313         struct page **pages = NULL;
8314         unsigned long off, start, end, ubuf;
8315         size_t size;
8316         int ret, pret, nr_pages, i;
8317
8318         if (!iov->iov_base) {
8319                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8320                 return 0;
8321         }
8322
8323         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8324         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8325         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8326         nr_pages = end - start;
8327
8328         *pimu = NULL;
8329         ret = -ENOMEM;
8330
8331         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8332         if (!pages)
8333                 goto done;
8334
8335         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8336                               GFP_KERNEL);
8337         if (!vmas)
8338                 goto done;
8339
8340         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8341         if (!imu)
8342                 goto done;
8343
8344         ret = 0;
8345         mmap_read_lock(current->mm);
8346         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8347                               pages, vmas);
8348         if (pret == nr_pages) {
8349                 /* don't support file backed memory */
8350                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8351                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8352
8353                         if (vma_is_shmem(vma))
8354                                 continue;
8355                         if (vma->vm_file &&
8356                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8357                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8358                                 break;
8359                         }
8360                 }
8361         } else {
8362                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8363         }
8364         mmap_read_unlock(current->mm);
8365         if (ret) {
8366                 /*
8367                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8368                  * release any pages we did get
8369                  */
8370                 if (pret > 0)
8371                         unpin_user_pages(pages, pret);
8372                 goto done;
8373         }
8374
8375         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8376         if (ret) {
8377                 unpin_user_pages(pages, pret);
8378                 goto done;
8379         }
8380
8381         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8382         size = iov->iov_len;
8383         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8384                 size_t vec_len;
8385
8386                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8387                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8388                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8389                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8390                 off = 0;
8391                 size -= vec_len;
8392         }
8393         /* store original address for later verification */
8394         imu->ubuf = ubuf;
8395         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8396         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8397         *pimu = imu;
8398         ret = 0;
8399 done:
8400         if (ret)
8401                 kvfree(imu);
8402         kvfree(pages);
8403         kvfree(vmas);
8404         return ret;
8405 }
8406
8407 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8408 {
8409         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8410         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8411 }
8412
8413 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8414 {
8415         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8416
8417         /*
8418          * Don't impose further limits on the size and buffer
8419          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8420          * submitted if they are wrong.
8421          */
8422         if (!iov->iov_base)
8423                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8424         if (!iov->iov_len)
8425                 return -EFAULT;
8426
8427         /* arbitrary limit, but we need something */
8428         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8429                 return -EFAULT;
8430
8431         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8432                 return -EOVERFLOW;
8433
8434         return 0;
8435 }
8436
8437 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8438                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8439 {
8440         struct page *last_hpage = NULL;
8441         struct io_rsrc_data *data;
8442         int i, ret;
8443         struct iovec iov;
8444
8445         if (ctx->user_bufs)
8446                 return -EBUSY;
8447         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8448                 return -EINVAL;
8449         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8450         if (ret)
8451                 return ret;
8452         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8453         if (ret)
8454                 return ret;
8455         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8456         if (ret) {
8457                 io_rsrc_data_free(data);
8458                 return ret;
8459         }
8460
8461         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8462                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8463                 if (ret)
8464                         break;
8465                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8466                 if (ret)
8467                         break;
8468                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8469                         ret = -EINVAL;
8470                         break;
8471                 }
8472
8473                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8474                                              &last_hpage);
8475                 if (ret)
8476                         break;
8477         }
8478
8479         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8480
8481         ctx->buf_data = data;
8482         if (ret)
8483                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8484         else
8485                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8486         return ret;
8487 }
8488
8489 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8490                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8491                                    unsigned int nr_args)
8492 {
8493         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8494         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8495         struct page *last_hpage = NULL;
8496         bool needs_switch = false;
8497         __u32 done;
8498         int i, err;
8499
8500         if (!ctx->buf_data)
8501                 return -ENXIO;
8502         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8503                 return -EINVAL;
8504
8505         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8506                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8507                 int offset = up->offset + done;
8508                 u64 tag = 0;
8509
8510                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8511                 if (err)
8512                         break;
8513                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8514                         err = -EFAULT;
8515                         break;
8516                 }
8517                 err = io_buffer_validate(&iov);
8518                 if (err)
8519                         break;
8520                 if (!iov.iov_base && tag) {
8521                         err = -EINVAL;
8522                         break;
8523                 }
8524                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8525                 if (err)
8526                         break;
8527
8528                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8529                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8530                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8531                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8532                         if (unlikely(err)) {
8533                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8534                                 break;
8535                         }
8536                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8537                         needs_switch = true;
8538                 }
8539
8540                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8541                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8542         }
8543
8544         if (needs_switch)
8545                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8546         return done ? done : err;
8547 }
8548
8549 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8550 {
8551         __s32 __user *fds = arg;
8552         int fd;
8553
8554         if (ctx->cq_ev_fd)
8555                 return -EBUSY;
8556
8557         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8558                 return -EFAULT;
8559
8560         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8561         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8562                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8563                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8564                 return ret;
8565         }
8566
8567         return 0;
8568 }
8569
8570 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8571 {
8572         if (ctx->cq_ev_fd) {
8573                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8574                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8575                 return 0;
8576         }
8577
8578         return -ENXIO;
8579 }
8580
8581 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8582 {
8583         struct io_buffer *buf;
8584         unsigned long index;
8585
8586         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8587                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8588 }
8589
8590 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8591 {
8592         struct io_kiocb *req, *nxt;
8593
8594         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8595                 if (tsk && req->task != tsk)
8596                         continue;
8597                 list_del(&req->compl.list);
8598                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8599         }
8600 }
8601
8602 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8603 {
8604         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8605         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8606
8607         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8608
8609         if (submit_state->free_reqs) {
8610                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8611                                      submit_state->reqs);
8612                 submit_state->free_reqs = 0;
8613         }
8614
8615         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8616         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8617         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8618 }
8619
8620 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8621 {
8622         if (!data)
8623                 return false;
8624         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8625                 wait_for_completion(&data->done);
8626         return true;
8627 }
8628
8629 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8630 {
8631         io_sq_thread_finish(ctx);
8632
8633         if (ctx->mm_account) {
8634                 mmdrop(ctx->mm_account);
8635                 ctx->mm_account = NULL;
8636         }
8637
8638         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8639         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8640                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8641         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8642                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8643         if (ctx->rings)
8644                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8645         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8646         io_eventfd_unregister(ctx);
8647         io_destroy_buffers(ctx);
8648         if (ctx->sq_creds)
8649                 put_cred(ctx->sq_creds);
8650
8651         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8652         if (ctx->rsrc_node)
8653                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8654         if (ctx->rsrc_backup_node)
8655                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8656         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8657
8658         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8659         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8660
8661 #if defined(CONFIG_UNIX)
8662         if (ctx->ring_sock) {
8663                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8664                 sock_release(ctx->ring_sock);
8665         }
8666 #endif
8667
8668         io_mem_free(ctx->rings);
8669         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8670
8671         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8672         free_uid(ctx->user);
8673         io_req_caches_free(ctx);
8674         if (ctx->hash_map)
8675                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8676         kfree(ctx->cancel_hash);
8677         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8678         kfree(ctx);
8679 }
8680
8681 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8682 {
8683         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8684         __poll_t mask = 0;
8685
8686         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8687         /*
8688          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8689          * io_commit_cqring
8690          */
8691         smp_rmb();
8692         if (!io_sqring_full(ctx))
8693                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8694
8695         /*
8696          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8697          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8698          *      CPU0                    CPU1
8699          *      ----                    ----
8700          * lock(&ctx->uring_lock);
8701          *                              lock(&ep->mtx);
8702          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8703          * lock(&ep->mtx);
8704          *
8705          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8706          * pushs them to do the flush.
8707          */
8708         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8709                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8710
8711         return mask;
8712 }
8713
8714 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8715 {
8716         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8717
8718         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8719 }
8720
8721 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8722 {
8723         const struct cred *creds;
8724
8725         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8726         if (creds) {
8727                 put_cred(creds);
8728                 return 0;
8729         }
8730
8731         return -EINVAL;
8732 }
8733
8734 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8735 {
8736         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8737 }
8738
8739 struct io_tctx_exit {
8740         struct callback_head            task_work;
8741         struct completion               completion;
8742         struct io_ring_ctx              *ctx;
8743 };
8744
8745 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8746 {
8747         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8748         struct io_tctx_exit *work;
8749
8750         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8751         /*
8752          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8753          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8754          */
8755         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8756                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8757         complete(&work->completion);
8758 }
8759
8760 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8761 {
8762         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8763
8764         return req->ctx == data;
8765 }
8766
8767 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8768 {
8769         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8770         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8771         struct io_tctx_exit exit;
8772         struct io_tctx_node *node;
8773         int ret;
8774
8775         /*
8776          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8777          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8778          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8779          * as nobody else will be looking for them.
8780          */
8781         do {
8782                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8783                 if (ctx->sq_data) {
8784                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8785                         struct task_struct *tsk;
8786
8787                         io_sq_thread_park(sqd);
8788                         tsk = sqd->thread;
8789                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8790                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8791                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8792                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8793                 }
8794
8795                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8796         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8797
8798         init_completion(&exit.completion);
8799         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8800         exit.ctx = ctx;
8801         /*
8802          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8803          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8804          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8805          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8806          */
8807         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8808         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8809                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8810
8811                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8812                                         ctx_node);
8813                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8814                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8815                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8816                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8817                         continue;
8818                 wake_up_process(node->task);
8819
8820                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8821                 wait_for_completion(&exit.completion);
8822                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8823         }
8824         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8825         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8826         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8827
8828         io_ring_ctx_free(ctx);
8829 }
8830
8831 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8832 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8833                              bool cancel_all)
8834 {
8835         struct io_kiocb *req, *tmp;
8836         int canceled = 0;
8837
8838         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8839         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8840                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8841                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8842                         canceled++;
8843                 }
8844         }
8845         if (canceled != 0)
8846                 io_commit_cqring(ctx);
8847         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8848         if (canceled != 0)
8849                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8850         return canceled != 0;
8851 }
8852
8853 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8854 {
8855         unsigned long index;
8856         struct creds *creds;
8857
8858         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8859         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8860         if (ctx->rings)
8861                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8862         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8863                 io_unregister_personality(ctx, index);
8864         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8865
8866         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8867         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8868
8869         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8870         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8871
8872         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8873         /*
8874          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8875          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8876          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8877          * over using system_wq.
8878          */
8879         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8880 }
8881
8882 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8883 {
8884         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8885
8886         file->private_data = NULL;
8887         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8888         return 0;
8889 }
8890
8891 struct io_task_cancel {
8892         struct task_struct *task;
8893         bool all;
8894 };
8895
8896 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8897 {
8898         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8899         struct io_task_cancel *cancel = data;
8900         bool ret;
8901
8902         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8903                 unsigned long flags;
8904                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8905
8906                 /* protect against races with linked timeouts */
8907                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8908                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8909                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8910         } else {
8911                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8912         }
8913         return ret;
8914 }
8915
8916 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8917                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8918 {
8919         struct io_defer_entry *de;
8920         LIST_HEAD(list);
8921
8922         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8923         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8924                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8925                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8926                         break;
8927                 }
8928         }
8929         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8930         if (list_empty(&list))
8931                 return false;
8932
8933         while (!list_empty(&list)) {
8934                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8935                 list_del_init(&de->list);
8936                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8937                 kfree(de);
8938         }
8939         return true;
8940 }
8941
8942 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8943 {
8944         struct io_tctx_node *node;
8945         enum io_wq_cancel cret;
8946         bool ret = false;
8947
8948         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8949         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8950                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8951
8952                 /*
8953                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8954                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8955                  */
8956                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8957                         continue;
8958                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8959                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8960         }
8961         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8962
8963         return ret;
8964 }
8965
8966 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8967                                          struct task_struct *task,
8968                                          bool cancel_all)
8969 {
8970         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8971         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8972
8973         while (1) {
8974                 enum io_wq_cancel cret;
8975                 bool ret = false;
8976
8977                 if (!task) {
8978                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8979                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8980                         /*
8981                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8982                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8983                          */
8984                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8985                                                &cancel, true);
8986                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8987                 }
8988
8989                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8990                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8991                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8992                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8993                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8994                                 ret = true;
8995                         }
8996                 }
8997
8998                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
8999                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9000                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9001                 ret |= io_run_task_work();
9002                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9003                 if (!ret)
9004                         break;
9005                 cond_resched();
9006         }
9007 }
9008
9009 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9010 {
9011         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9012         struct io_tctx_node *node;
9013         int ret;
9014
9015         if (unlikely(!tctx)) {
9016                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9017                 if (unlikely(ret))
9018                         return ret;
9019                 tctx = current->io_uring;
9020         }
9021         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9022                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9023                 if (!node)
9024                         return -ENOMEM;
9025                 node->ctx = ctx;
9026                 node->task = current;
9027
9028                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9029                                         node, GFP_KERNEL));
9030                 if (ret) {
9031                         kfree(node);
9032                         return ret;
9033                 }
9034
9035                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9036                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9037                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9038         }
9039         tctx->last = ctx;
9040         return 0;
9041 }
9042
9043 /*
9044  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9045  */
9046 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9047 {
9048         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9049
9050         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9051                 return 0;
9052         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9053 }
9054
9055 /*
9056  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9057  */
9058 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9059 {
9060         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9061         struct io_tctx_node *node;
9062
9063         if (!tctx)
9064                 return;
9065         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9066         if (!node)
9067                 return;
9068
9069         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9070         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9071
9072         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9073         list_del(&node->ctx_node);
9074         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9075
9076         if (tctx->last == node->ctx)
9077                 tctx->last = NULL;
9078         kfree(node);
9079 }
9080
9081 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9082 {
9083         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9084         struct io_tctx_node *node;
9085         unsigned long index;
9086
9087         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9088                 io_uring_del_tctx_node(index);
9089         if (wq) {
9090                 /*
9091                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9092                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9093                  */
9094                 tctx->io_wq = NULL;
9095                 io_wq_put_and_exit(wq);
9096         }
9097 }
9098
9099 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9100 {
9101         if (tracked)
9102                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9103         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9104 }
9105
9106 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9107 {
9108         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9109         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9110
9111         tctx->cached_refs = 0;
9112         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9113         put_task_struct_many(task, refs);
9114 }
9115
9116 /*
9117  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9118  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9119  */
9120 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9121 {
9122         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9123         struct io_ring_ctx *ctx;
9124         s64 inflight;
9125         DEFINE_WAIT(wait);
9126
9127         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9128
9129         if (!current->io_uring)
9130                 return;
9131         if (tctx->io_wq)
9132                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9133
9134         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9135         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9136         do {
9137                 /* read completions before cancelations */
9138                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9139                 if (!inflight)
9140                         break;
9141
9142                 if (!sqd) {
9143                         struct io_tctx_node *node;
9144                         unsigned long index;
9145
9146                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9147                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9148                                 if (node->ctx->sq_data)
9149                                         continue;
9150                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9151                                                              cancel_all);
9152                         }
9153                 } else {
9154                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9155                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9156                                                              cancel_all);
9157                 }
9158
9159                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9160                 /*
9161                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9162                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9163                  * prepare_to_wait().
9164                  */
9165                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9166                         schedule();
9167                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9168         } while (1);
9169         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9170
9171         io_uring_clean_tctx(tctx);
9172         if (cancel_all) {
9173                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9174                 __io_uring_free(current);
9175         }
9176 }
9177
9178 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9179 {
9180         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9181 }
9182
9183 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9184                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9185 {
9186         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9187         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9188         struct page *page;
9189         void *ptr;
9190
9191         switch (offset) {
9192         case IORING_OFF_SQ_RING:
9193         case IORING_OFF_CQ_RING:
9194                 ptr = ctx->rings;
9195                 break;
9196         case IORING_OFF_SQES:
9197                 ptr = ctx->sq_sqes;
9198                 break;
9199         default:
9200                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9201         }
9202
9203         page = virt_to_head_page(ptr);
9204         if (sz > page_size(page))
9205                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9206
9207         return ptr;
9208 }
9209
9210 #ifdef CONFIG_MMU
9211
9212 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9213 {
9214         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9215         unsigned long pfn;
9216         void *ptr;
9217
9218         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9219         if (IS_ERR(ptr))
9220                 return PTR_ERR(ptr);
9221
9222         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9223         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9224 }
9225
9226 #else /* !CONFIG_MMU */
9227
9228 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9229 {
9230         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9231 }
9232
9233 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9234 {
9235         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9236 }
9237
9238 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9239         unsigned long addr, unsigned long len,
9240         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9241 {
9242         void *ptr;
9243
9244         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9245         if (IS_ERR(ptr))
9246                 return PTR_ERR(ptr);
9247
9248         return (unsigned long) ptr;
9249 }
9250
9251 #endif /* !CONFIG_MMU */
9252
9253 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9254 {
9255         DEFINE_WAIT(wait);
9256
9257         do {
9258                 if (!io_sqring_full(ctx))
9259                         break;
9260                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9261
9262                 if (!io_sqring_full(ctx))
9263                         break;
9264                 schedule();
9265         } while (!signal_pending(current));
9266
9267         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9268         return 0;
9269 }
9270
9271 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9272                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9273                           const sigset_t __user **sig)
9274 {
9275         struct io_uring_getevents_arg arg;
9276
9277         /*
9278          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9279          * is just a pointer to the sigset_t.
9280          */
9281         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9282                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9283                 *ts = NULL;
9284                 return 0;
9285         }
9286
9287         /*
9288          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9289          * timespec and sigset_t pointers if good.
9290          */
9291         if (*argsz != sizeof(arg))
9292                 return -EINVAL;
9293         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9294                 return -EFAULT;
9295         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9296         *argsz = arg.sigmask_sz;
9297         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9298         return 0;
9299 }
9300
9301 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9302                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9303                 size_t, argsz)
9304 {
9305         struct io_ring_ctx *ctx;
9306         int submitted = 0;
9307         struct fd f;
9308         long ret;
9309
9310         io_run_task_work();
9311
9312         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9313                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9314                 return -EINVAL;
9315
9316         f = fdget(fd);
9317         if (unlikely(!f.file))
9318                 return -EBADF;
9319
9320         ret = -EOPNOTSUPP;
9321         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9322                 goto out_fput;
9323
9324         ret = -ENXIO;
9325         ctx = f.file->private_data;
9326         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9327                 goto out_fput;
9328
9329         ret = -EBADFD;
9330         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9331                 goto out;
9332
9333         /*
9334          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9335          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9336          * we were asked to.
9337          */
9338         ret = 0;
9339         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9340                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9341
9342                 ret = -EOWNERDEAD;
9343                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9344                         goto out;
9345                 }
9346                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9347                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9348                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9349                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9350                         if (ret)
9351                                 goto out;
9352                 }
9353                 submitted = to_submit;
9354         } else if (to_submit) {
9355                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9356                 if (unlikely(ret))
9357                         goto out;
9358                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9359                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9360                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9361
9362                 if (submitted != to_submit)
9363                         goto out;
9364         }
9365         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9366                 const sigset_t __user *sig;
9367                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9368
9369                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9370                 if (unlikely(ret))
9371                         goto out;
9372
9373                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9374
9375                 /*
9376                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9377                  * space applications don't need to do io completion events
9378                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9379                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9380                  */
9381                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9382                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9383                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9384                 } else {
9385                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9386                 }
9387         }
9388
9389 out:
9390         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9391 out_fput:
9392         fdput(f);
9393         return submitted ? submitted : ret;
9394 }
9395
9396 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9397 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9398                 const struct cred *cred)
9399 {
9400         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9401         struct group_info *gi;
9402         kernel_cap_t cap;
9403         unsigned __capi;
9404         int g;
9405
9406         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9407         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9408         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9409         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9410         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9411         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9412         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9413         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9414         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9415         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9416         gi = cred->group_info;
9417         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9418                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9419                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9420         }
9421         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9422         cap = cred->cap_effective;
9423         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9424                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9425         seq_putc(m, '\n');
9426         return 0;
9427 }
9428
9429 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9430 {
9431         struct io_sq_data *sq = NULL;
9432         bool has_lock;
9433         int i;
9434
9435         /*
9436          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9437          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9438          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9439          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9440          */
9441         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9442
9443         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9444                 sq = ctx->sq_data;
9445                 if (!sq->thread)
9446                         sq = NULL;
9447         }
9448
9449         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9450         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9451         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9452         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9453                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9454
9455                 if (f)
9456                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9457                 else
9458                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9459         }
9460         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9461         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9462                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9463                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9464
9465                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9466         }
9467         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9468                 unsigned long index;
9469                 const struct cred *cred;
9470
9471                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9472                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9473                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9474         }
9475         seq_printf(m, "PollList:\n");
9476         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9477         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9478                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9479                 struct io_kiocb *req;
9480
9481                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9482                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9483                                         req->task->task_works != NULL);
9484         }
9485         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9486         if (has_lock)
9487                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9488 }
9489
9490 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9491 {
9492         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9493
9494         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9495                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9496                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9497         }
9498 }
9499 #endif
9500
9501 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9502         .release        = io_uring_release,
9503         .mmap           = io_uring_mmap,
9504 #ifndef CONFIG_MMU
9505         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9506         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9507 #endif
9508         .poll           = io_uring_poll,
9509         .fasync         = io_uring_fasync,
9510 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9511         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9512 #endif
9513 };
9514
9515 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9516                                   struct io_uring_params *p)
9517 {
9518         struct io_rings *rings;
9519         size_t size, sq_array_offset;
9520
9521         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9522         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9523         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9524
9525         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9526         if (size == SIZE_MAX)
9527                 return -EOVERFLOW;
9528
9529         rings = io_mem_alloc(size);
9530         if (!rings)
9531                 return -ENOMEM;
9532
9533         ctx->rings = rings;
9534         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9535         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9536         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9537         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9538         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9539
9540         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9541         if (size == SIZE_MAX) {
9542                 io_mem_free(ctx->rings);
9543                 ctx->rings = NULL;
9544                 return -EOVERFLOW;
9545         }
9546
9547         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9548         if (!ctx->sq_sqes) {
9549                 io_mem_free(ctx->rings);
9550                 ctx->rings = NULL;
9551                 return -ENOMEM;
9552         }
9553
9554         return 0;
9555 }
9556
9557 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9558 {
9559         int ret, fd;
9560
9561         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9562         if (fd < 0)
9563                 return fd;
9564
9565         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9566         if (ret) {
9567                 put_unused_fd(fd);
9568                 return ret;
9569         }
9570         fd_install(fd, file);
9571         return fd;
9572 }
9573
9574 /*
9575  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9576  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9577  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9578  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9579  */
9580 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9581 {
9582         struct file *file;
9583 #if defined(CONFIG_UNIX)
9584         int ret;
9585
9586         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9587                                 &ctx->ring_sock);
9588         if (ret)
9589                 return ERR_PTR(ret);
9590 #endif
9591
9592         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9593                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9594 #if defined(CONFIG_UNIX)
9595         if (IS_ERR(file)) {
9596                 sock_release(ctx->ring_sock);
9597                 ctx->ring_sock = NULL;
9598         } else {
9599                 ctx->ring_sock->file = file;
9600         }
9601 #endif
9602         return file;
9603 }
9604
9605 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9606                            struct io_uring_params __user *params)
9607 {
9608         struct io_ring_ctx *ctx;
9609         struct file *file;
9610         int ret;
9611
9612         if (!entries)
9613                 return -EINVAL;
9614         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9615                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9616                         return -EINVAL;
9617                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9618         }
9619
9620         /*
9621          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9622          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9623          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9624          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9625          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9626          * of CQ ring entries manually.
9627          */
9628         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9629         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9630                 /*
9631                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9632                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9633                  * any cq vs sq ring sizing.
9634                  */
9635                 if (!p->cq_entries)
9636                         return -EINVAL;
9637                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9638                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9639                                 return -EINVAL;
9640                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9641                 }
9642                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9643                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9644                         return -EINVAL;
9645         } else {
9646                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9647         }
9648
9649         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9650         if (!ctx)
9651                 return -ENOMEM;
9652         ctx->compat = in_compat_syscall();
9653         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9654                 ctx->user = get_uid(current_user());
9655
9656         /*
9657          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9658          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9659          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9660          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9661          */
9662         mmgrab(current->mm);
9663         ctx->mm_account = current->mm;
9664
9665         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9666         if (ret)
9667                 goto err;
9668
9669         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9670         if (ret)
9671                 goto err;
9672         /* always set a rsrc node */
9673         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9674         if (ret)
9675                 goto err;
9676         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9677
9678         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9679         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9680         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9681         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9682         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9683         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9684         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9685         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9686
9687         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9688         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9689         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9690         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9691         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9692         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9693         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9694         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9695
9696         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9697                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9698                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9699                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9700                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9701                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9702
9703         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9704                 ret = -EFAULT;
9705                 goto err;
9706         }
9707
9708         file = io_uring_get_file(ctx);
9709         if (IS_ERR(file)) {
9710                 ret = PTR_ERR(file);
9711                 goto err;
9712         }
9713
9714         /*
9715          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9716          * having closed it before we finish setup
9717          */
9718         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9719         if (ret < 0) {
9720                 /* fput will clean it up */
9721                 fput(file);
9722                 return ret;
9723         }
9724
9725         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9726         return ret;
9727 err:
9728         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9729         return ret;
9730 }
9731
9732 /*
9733  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9734  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9735  * params structure passed in.
9736  */
9737 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9738 {
9739         struct io_uring_params p;
9740         int i;
9741
9742         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9743                 return -EFAULT;
9744         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9745                 if (p.resv[i])
9746                         return -EINVAL;
9747         }
9748
9749         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9750                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9751                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9752                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9753                 return -EINVAL;
9754
9755         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9756 }
9757
9758 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9759                 struct io_uring_params __user *, params)
9760 {
9761         return io_uring_setup(entries, params);
9762 }
9763
9764 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9765 {
9766         struct io_uring_probe *p;
9767         size_t size;
9768         int i, ret;
9769
9770         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9771         if (size == SIZE_MAX)
9772                 return -EOVERFLOW;
9773         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9774         if (!p)
9775                 return -ENOMEM;
9776
9777         ret = -EFAULT;
9778         if (copy_from_user(p, arg, size))
9779                 goto out;
9780         ret = -EINVAL;
9781         if (memchr_inv(p, 0, size))
9782                 goto out;
9783
9784         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9785         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9786                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9787
9788         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9789                 p->ops[i].op = i;
9790                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9791                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9792         }
9793         p->ops_len = i;
9794
9795         ret = 0;
9796         if (copy_to_user(arg, p, size))
9797                 ret = -EFAULT;
9798 out:
9799         kfree(p);
9800         return ret;
9801 }
9802
9803 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9804 {
9805         const struct cred *creds;
9806         u32 id;
9807         int ret;
9808
9809         creds = get_current_cred();
9810
9811         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9812                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9813         if (!ret)
9814                 return id;
9815         put_cred(creds);
9816         return ret;
9817 }
9818
9819 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9820                                     unsigned int nr_args)
9821 {
9822         struct io_uring_restriction *res;
9823         size_t size;
9824         int i, ret;
9825
9826         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9827         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9828                 return -EBADFD;
9829
9830         /* We allow only a single restrictions registration */
9831         if (ctx->restrictions.registered)
9832                 return -EBUSY;
9833
9834         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9835                 return -EINVAL;
9836
9837         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9838         if (size == SIZE_MAX)
9839                 return -EOVERFLOW;
9840
9841         res = memdup_user(arg, size);
9842         if (IS_ERR(res))
9843                 return PTR_ERR(res);
9844
9845         ret = 0;
9846
9847         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9848                 switch (res[i].opcode) {
9849                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9850                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9851                                 ret = -EINVAL;
9852                                 goto out;
9853                         }
9854
9855                         __set_bit(res[i].register_op,
9856                                   ctx->restrictions.register_op);
9857                         break;
9858                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9859                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9860                                 ret = -EINVAL;
9861                                 goto out;
9862                         }
9863
9864                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9865                         break;
9866                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9867                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9868                         break;
9869                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9870                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9871                         break;
9872                 default:
9873                         ret = -EINVAL;
9874                         goto out;
9875                 }
9876         }
9877
9878 out:
9879         /* Reset all restrictions if an error happened */
9880         if (ret != 0)
9881                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9882         else
9883                 ctx->restrictions.registered = true;
9884
9885         kfree(res);
9886         return ret;
9887 }
9888
9889 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9890 {
9891         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9892                 return -EBADFD;
9893
9894         if (ctx->restrictions.registered)
9895                 ctx->restricted = 1;
9896
9897         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9898         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9899                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9900         return 0;
9901 }
9902
9903 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9904                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9905                                      unsigned nr_args)
9906 {
9907         __u32 tmp;
9908         int err;
9909
9910         if (up->resv)
9911                 return -EINVAL;
9912         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9913                 return -EOVERFLOW;
9914         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9915         if (err)
9916                 return err;
9917
9918         switch (type) {
9919         case IORING_RSRC_FILE:
9920                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9921         case IORING_RSRC_BUFFER:
9922                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9923         }
9924         return -EINVAL;
9925 }
9926
9927 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9928                                     unsigned nr_args)
9929 {
9930         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9931
9932         if (!nr_args)
9933                 return -EINVAL;
9934         memset(&up, 0, sizeof(up));
9935         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9936                 return -EFAULT;
9937         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9938 }
9939
9940 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9941                                    unsigned size, unsigned type)
9942 {
9943         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9944
9945         if (size != sizeof(up))
9946                 return -EINVAL;
9947         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9948                 return -EFAULT;
9949         if (!up.nr || up.resv)
9950                 return -EINVAL;
9951         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9952 }
9953
9954 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9955                             unsigned int size, unsigned int type)
9956 {
9957         struct io_uring_rsrc_register rr;
9958
9959         /* keep it extendible */
9960         if (size != sizeof(rr))
9961                 return -EINVAL;
9962
9963         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9964         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9965                 return -EFAULT;
9966         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9967                 return -EINVAL;
9968
9969         switch (type) {
9970         case IORING_RSRC_FILE:
9971                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9972                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9973         case IORING_RSRC_BUFFER:
9974                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9975                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9976         }
9977         return -EINVAL;
9978 }
9979
9980 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9981 {
9982         switch (op) {
9983         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9984         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9985         case IORING_REGISTER_FILES:
9986         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9987         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9988         case IORING_REGISTER_PROBE:
9989         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9990         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9991         case IORING_REGISTER_FILES2:
9992         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
9993         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
9994         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
9995                 return false;
9996         default:
9997                 return true;
9998         }
9999 }
10000
10001 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10002                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10003         __releases(ctx->uring_lock)
10004         __acquires(ctx->uring_lock)
10005 {
10006         int ret;
10007
10008         /*
10009          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10010          * someone else killed the ctx or is already going through
10011          * io_uring_register().
10012          */
10013         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10014                 return -ENXIO;
10015
10016         if (ctx->restricted) {
10017                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10018                         return -EINVAL;
10019                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10020                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10021                         return -EACCES;
10022         }
10023
10024         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10025                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10026
10027                 /*
10028                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10029                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10030                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10031                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10032                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10033                  * after we've killed the percpu ref.
10034                  */
10035                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10036                 do {
10037                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10038                         if (!ret)
10039                                 break;
10040                         ret = io_run_task_work_sig();
10041                         if (ret < 0)
10042                                 break;
10043                 } while (1);
10044                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10045
10046                 if (ret) {
10047                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10048                         return ret;
10049                 }
10050         }
10051
10052         switch (opcode) {
10053         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10054                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10055                 break;
10056         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10057                 ret = -EINVAL;
10058                 if (arg || nr_args)
10059                         break;
10060                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10061                 break;
10062         case IORING_REGISTER_FILES:
10063                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10064                 break;
10065         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10066                 ret = -EINVAL;
10067                 if (arg || nr_args)
10068                         break;
10069                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10070                 break;
10071         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10072                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10073                 break;
10074         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10075         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10076                 ret = -EINVAL;
10077                 if (nr_args != 1)
10078                         break;
10079                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10080                 if (ret)
10081                         break;
10082                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10083                         ctx->eventfd_async = 1;
10084                 else
10085                         ctx->eventfd_async = 0;
10086                 break;
10087         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10088                 ret = -EINVAL;
10089                 if (arg || nr_args)
10090                         break;
10091                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10092                 break;
10093         case IORING_REGISTER_PROBE:
10094                 ret = -EINVAL;
10095                 if (!arg || nr_args > 256)
10096                         break;
10097                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10098                 break;
10099         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10100                 ret = -EINVAL;
10101                 if (arg || nr_args)
10102                         break;
10103                 ret = io_register_personality(ctx);
10104                 break;
10105         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10106                 ret = -EINVAL;
10107                 if (arg)
10108                         break;
10109                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10110                 break;
10111         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10112                 ret = -EINVAL;
10113                 if (arg || nr_args)
10114                         break;
10115                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10116                 break;
10117         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10118                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10119                 break;
10120         case IORING_REGISTER_FILES2:
10121                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10122                 break;
10123         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10124                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10125                                               IORING_RSRC_FILE);
10126                 break;
10127         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10128                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10129                 break;
10130         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10131                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10132                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10133                 break;
10134         default:
10135                 ret = -EINVAL;
10136                 break;
10137         }
10138
10139         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10140                 /* bring the ctx back to life */
10141                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10142                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10143         }
10144         return ret;
10145 }
10146
10147 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10148                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10149 {
10150         struct io_ring_ctx *ctx;
10151         long ret = -EBADF;
10152         struct fd f;
10153
10154         f = fdget(fd);
10155         if (!f.file)
10156                 return -EBADF;
10157
10158         ret = -EOPNOTSUPP;
10159         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10160                 goto out_fput;
10161
10162         ctx = f.file->private_data;
10163
10164         io_run_task_work();
10165
10166         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10167         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10168         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10169         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10170                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10171 out_fput:
10172         fdput(f);
10173         return ret;
10174 }
10175
10176 static int __init io_uring_init(void)
10177 {
10178 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10179         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10180         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10181 } while (0)
10182
10183 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10184         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10185         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10191         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10192         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10193         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10194         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10195         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10196         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10197         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10198         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10199         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10200         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10201         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10202         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10203         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10204         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10205         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10206         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10207         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10208         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10209         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10210         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10211         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10212         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10213         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10214
10215         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10216                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10217         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10218                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10219         /* should fit into one byte */
10220         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10221
10222         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10223         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10224         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10225                                 SLAB_ACCOUNT);
10226         return 0;
10227 };
10228 __initcall(io_uring_init);