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                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 355                 unsigned int            drain_active: 1;
 356         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 357
 358         /* submission data */
 359         struct {
 360                 struct mutex            uring_lock;
 361
 362                 /*
 363                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 364                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 365                  *
 366                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 367                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 368                  * the queue when needed.
 369                  *
 370                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 371                  * array.
 372                  */
 373                 u32                     *sq_array;
 374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 375                 unsigned                cached_sq_head;
 376                 unsigned                sq_entries;
 377                 struct list_head        defer_list;
 378
 379                 /*
 380                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 381                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 382                  */
 383                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 384                 struct io_file_table    file_table;
 385                 unsigned                nr_user_files;
 386                 unsigned                nr_user_bufs;
 387                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 388
 389                 struct io_submit_state  submit_state;
 390                 struct list_head        timeout_list;
 391                 struct list_head        cq_overflow_list;
 392                 struct xarray           io_buffers;
 393                 struct xarray           personalities;
 394                 u32                     pers_next;
 395                 unsigned                sq_thread_idle;
 396         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 397
 398         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 399         struct list_head        locked_free_list;
 400         unsigned int            locked_free_nr;
 401
 402         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 403         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 404
 405         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 406         struct list_head        sqd_list;
 407
 408         unsigned long           check_cq_overflow;
 409
 410         struct {
 411                 unsigned                cached_cq_tail;
 412                 unsigned                cq_entries;
 413                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 414                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 415                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 416                 unsigned                cq_extra;
 417                 atomic_t                cq_timeouts;
 418                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 419                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 420         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 421
 422         struct {
 423                 spinlock_t              completion_lock;
 424
 425                 /*
 426                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 427                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 428                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 429                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 430                  */
 431                 struct list_head        iopoll_list;
 432                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 433                 unsigned                cancel_hash_bits;
 434                 bool                    poll_multi_file;
 435         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 436
 437         struct io_restriction           restrictions;
 438
 439         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 440         struct {
 441                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 442                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 443                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 444                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 445
 446                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 447                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 448                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 449                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 450         };
 451
 452         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 453         struct {
 454                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 455                         struct socket           *ring_sock;
 456                 #endif
 457                 /* hashed buffered write serialization */
 458                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 459
 460                 /* Only used for accounting purposes */
 461                 struct user_struct              *user;
 462                 struct mm_struct                *mm_account;
 463
 464                 /* ctx exit and cancelation */
 465                 struct callback_head            *exit_task_work;
 466                 struct work_struct              exit_work;
 467                 struct list_head                tctx_list;
 468                 struct completion               ref_comp;
 469         };
 470 };
 471
 472 struct io_uring_task {
 473         /* submission side */
 474         int                     cached_refs;
 475         struct xarray           xa;
 476         struct wait_queue_head  wait;
 477         const struct io_ring_ctx *last;
 478         struct io_wq            *io_wq;
 479         struct percpu_counter   inflight;
 480         atomic_t                inflight_tracked;
 481         atomic_t                in_idle;
 482
 483         spinlock_t              task_lock;
 484         struct io_wq_work_list  task_list;
 485         unsigned long           task_state;
 486         struct callback_head    task_work;
 487 };
 488
 489 /*
 490  * First field must be the file pointer in all the
 491  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 492  */
 493 struct io_poll_iocb {
 494         struct file                     *file;
 495         struct wait_queue_head          *head;
 496         __poll_t                        events;
 497         bool                            done;
 498         bool                            canceled;
 499         struct wait_queue_entry         wait;
 500 };
 501
 502 struct io_poll_update {
 503         struct file                     *file;
 504         u64                             old_user_data;
 505         u64                             new_user_data;
 506         __poll_t                        events;
 507         bool                            update_events;
 508         bool                            update_user_data;
 509 };
 510
 511 struct io_close {
 512         struct file                     *file;
 513         int                             fd;
 514 };
 515
 516 struct io_timeout_data {
 517         struct io_kiocb                 *req;
 518         struct hrtimer                  timer;
 519         struct timespec64               ts;
 520         enum hrtimer_mode               mode;
 521 };
 522
 523 struct io_accept {
 524         struct file                     *file;
 525         struct sockaddr __user          *addr;
 526         int __user                      *addr_len;
 527         int                             flags;
 528         unsigned long                   nofile;
 529 };
 530
 531 struct io_sync {
 532         struct file                     *file;
 533         loff_t                          len;
 534         loff_t                          off;
 535         int                             flags;
 536         int                             mode;
 537 };
 538
 539 struct io_cancel {
 540         struct file                     *file;
 541         u64                             addr;
 542 };
 543
 544 struct io_timeout {
 545         struct file                     *file;
 546         u32                             off;
 547         u32                             target_seq;
 548         struct list_head                list;
 549         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 550         struct io_kiocb                 *head;
 551 };
 552
 553 struct io_timeout_rem {
 554         struct file                     *file;
 555         u64                             addr;
 556
 557         /* timeout update */
 558         struct timespec64               ts;
 559         u32                             flags;
 560 };
 561
 562 struct io_rw {
 563         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 564         struct kiocb                    kiocb;
 565         u64                             addr;
 566         u64                             len;
 567 };
 568
 569 struct io_connect {
 570         struct file                     *file;
 571         struct sockaddr __user          *addr;
 572         int                             addr_len;
 573 };
 574
 575 struct io_sr_msg {
 576         struct file                     *file;
 577         union {
 578                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 579                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 580                 void __user                     *buf;
 581         };
 582         int                             msg_flags;
 583         int                             bgid;
 584         size_t                          len;
 585         struct io_buffer                *kbuf;
 586 };
 587
 588 struct io_open {
 589         struct file                     *file;
 590         int                             dfd;
 591         struct filename                 *filename;
 592         struct open_how                 how;
 593         unsigned long                   nofile;
 594 };
 595
 596 struct io_rsrc_update {
 597         struct file                     *file;
 598         u64                             arg;
 599         u32                             nr_args;
 600         u32                             offset;
 601 };
 602
 603 struct io_fadvise {
 604         struct file                     *file;
 605         u64                             offset;
 606         u32                             len;
 607         u32                             advice;
 608 };
 609
 610 struct io_madvise {
 611         struct file                     *file;
 612         u64                             addr;
 613         u32                             len;
 614         u32                             advice;
 615 };
 616
 617 struct io_epoll {
 618         struct file                     *file;
 619         int                             epfd;
 620         int                             op;
 621         int                             fd;
 622         struct epoll_event              event;
 623 };
 624
 625 struct io_splice {
 626         struct file                     *file_out;
 627         struct file                     *file_in;
 628         loff_t                          off_out;
 629         loff_t                          off_in;
 630         u64                             len;
 631         unsigned int                    flags;
 632 };
 633
 634 struct io_provide_buf {
 635         struct file                     *file;
 636         __u64                           addr;
 637         __u32                           len;
 638         __u32                           bgid;
 639         __u16                           nbufs;
 640         __u16                           bid;
 641 };
 642
 643 struct io_statx {
 644         struct file                     *file;
 645         int                             dfd;
 646         unsigned int                    mask;
 647         unsigned int                    flags;
 648         const char __user               *filename;
 649         struct statx __user             *buffer;
 650 };
 651
 652 struct io_shutdown {
 653         struct file                     *file;
 654         int                             how;
 655 };
 656
 657 struct io_rename {
 658         struct file                     *file;
 659         int                             old_dfd;
 660         int                             new_dfd;
 661         struct filename                 *oldpath;
 662         struct filename                 *newpath;
 663         int                             flags;
 664 };
 665
 666 struct io_unlink {
 667         struct file                     *file;
 668         int                             dfd;
 669         int                             flags;
 670         struct filename                 *filename;
 671 };
 672
 673 struct io_completion {
 674         struct file                     *file;
 675         struct list_head                list;
 676         u32                             cflags;
 677 };
 678
 679 struct io_async_connect {
 680         struct sockaddr_storage         address;
 681 };
 682
 683 struct io_async_msghdr {
 684         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 685         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 686         struct iovec                    *free_iov;
 687         struct sockaddr __user          *uaddr;
 688         struct msghdr                   msg;
 689         struct sockaddr_storage         addr;
 690 };
 691
 692 struct io_async_rw {
 693         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 694         const struct iovec              *free_iovec;
 695         struct iov_iter                 iter;
 696         size_t                          bytes_done;
 697         struct wait_page_queue          wpq;
 698 };
 699
 700 enum {
 701         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 702         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 703         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 704         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 705         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 706         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 707
 708         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 709         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 710         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 711         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 712         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 713         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 714         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 715         REQ_F_POLLED_BIT,
 716         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 717         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 718         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 719         REQ_F_REISSUE_BIT,
 720         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 721         REQ_F_CREDS_BIT,
 722         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 723         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 724         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 725         REQ_F_ISREG_BIT,
 726
 727         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 728         __REQ_F_LAST_BIT,
 729 };
 730
 731 enum {
 732         /* ctx owns file */
 733         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 734         /* drain existing IO first */
 735         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 736         /* linked sqes */
 737         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 738         /* doesn't sever on completion < 0 */
 739         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 740         /* IOSQE_ASYNC */
 741         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 742         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 743         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 744
 745         /* fail rest of links */
 746         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 747         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 748         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 749         /* read/write uses file position */
 750         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 751         /* must not punt to workers */
 752         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 753         /* has or had linked timeout */
 754         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 755         /* needs cleanup */
 756         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 757         /* already went through poll handler */
 758         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 759         /* buffer already selected */
 760         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 761         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 762         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 763         /* completion is deferred through io_comp_state */
 764         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 765         /* caller should reissue async */
 766         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 767         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 768         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 769         /* supports async reads */
 770         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 771         /* supports async writes */
 772         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 773         /* regular file */
 774         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 775         /* has creds assigned */
 776         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 777 };
 778
 779 struct async_poll {
 780         struct io_poll_iocb     poll;
 781         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 782 };
 783
 784 struct io_task_work {
 785         struct io_wq_work_node  node;
 786         task_work_func_t        func;
 787 };
 788
 789 enum {
 790         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 791         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 792 };
 793
 794 /*
 795  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 796  * as the first entry in their struct definition. So you can
 797  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 798  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 799  */
 800 struct io_kiocb {
 801         union {
 802                 struct file             *file;
 803                 struct io_rw            rw;
 804                 struct io_poll_iocb     poll;
 805                 struct io_poll_update   poll_update;
 806                 struct io_accept        accept;
 807                 struct io_sync          sync;
 808                 struct io_cancel        cancel;
 809                 struct io_timeout       timeout;
 810                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 811                 struct io_connect       connect;
 812                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 813                 struct io_open          open;
 814                 struct io_close         close;
 815                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 816                 struct io_fadvise       fadvise;
 817                 struct io_madvise       madvise;
 818                 struct io_epoll         epoll;
 819                 struct io_splice        splice;
 820                 struct io_provide_buf   pbuf;
 821                 struct io_statx         statx;
 822                 struct io_shutdown      shutdown;
 823                 struct io_rename        rename;
 824                 struct io_unlink        unlink;
 825                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 826                 struct io_completion    compl;
 827         };
 828
 829         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 830         void                            *async_data;
 831         u8                              opcode;
 832         /* polled IO has completed */
 833         u8                              iopoll_completed;
 834
 835         u16                             buf_index;
 836         u32                             result;
 837
 838         struct io_ring_ctx              *ctx;
 839         unsigned int                    flags;
 840         atomic_t                        refs;
 841         struct task_struct              *task;
 842         u64                             user_data;
 843
 844         struct io_kiocb                 *link;
 845         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 846
 847         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 848         struct list_head                inflight_entry;
 849         union {
 850                 struct io_task_work     io_task_work;
 851                 struct callback_head    task_work;
 852         };
 853         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 854         struct hlist_node               hash_node;
 855         struct async_poll               *apoll;
 856         struct io_wq_work               work;
 857         const struct cred               *creds;
 858
 859         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 860         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 861 };
 862
 863 struct io_tctx_node {
 864         struct list_head        ctx_node;
 865         struct task_struct      *task;
 866         struct io_ring_ctx      *ctx;
 867 };
 868
 869 struct io_defer_entry {
 870         struct list_head        list;
 871         struct io_kiocb         *req;
 872         u32                     seq;
 873 };
 874
 875 struct io_op_def {
 876         /* needs req->file assigned */
 877         unsigned                needs_file : 1;
 878         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 879         unsigned                hash_reg_file : 1;
 880         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 881         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 882         /* opcode is not supported by this kernel */
 883         unsigned                not_supported : 1;
 884         /* set if opcode supports polled "wait" */
 885         unsigned                pollin : 1;
 886         unsigned                pollout : 1;
 887         /* op supports buffer selection */
 888         unsigned                buffer_select : 1;
 889         /* do prep async if is going to be punted */
 890         unsigned                needs_async_setup : 1;
 891         /* should block plug */
 892         unsigned                plug : 1;
 893         /* size of async data needed, if any */
 894         unsigned short          async_size;
 895 };
 896
 897 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 898         [IORING_OP_NOP] = {},
 899         [IORING_OP_READV] = {
 900                 .needs_file             = 1,
 901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 902                 .pollin                 = 1,
 903                 .buffer_select          = 1,
 904                 .needs_async_setup      = 1,
 905                 .plug                   = 1,
 906                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 907         },
 908         [IORING_OP_WRITEV] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .hash_reg_file          = 1,
 911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 912                 .pollout                = 1,
 913                 .needs_async_setup      = 1,
 914                 .plug                   = 1,
 915                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 916         },
 917         [IORING_OP_FSYNC] = {
 918                 .needs_file             = 1,
 919         },
 920         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 921                 .needs_file             = 1,
 922                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 923                 .pollin                 = 1,
 924                 .plug                   = 1,
 925                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 926         },
 927         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .hash_reg_file          = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollout                = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938         },
 939         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 940         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942         },
 943         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 946                 .pollout                = 1,
 947                 .needs_async_setup      = 1,
 948                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 949         },
 950         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 951                 .needs_file             = 1,
 952                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 953                 .pollin                 = 1,
 954                 .buffer_select          = 1,
 955                 .needs_async_setup      = 1,
 956                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 957         },
 958         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 959                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 960         },
 961         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 962                 /* used by timeout updates' prep() */
 963         },
 964         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 967                 .pollin                 = 1,
 968         },
 969         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 970         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 971                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 972         },
 973         [IORING_OP_CONNECT] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollout                = 1,
 977                 .needs_async_setup      = 1,
 978                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 979         },
 980         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 981                 .needs_file             = 1,
 982         },
 983         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 984         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 985         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 986         [IORING_OP_STATX] = {},
 987         [IORING_OP_READ] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 990                 .pollin                 = 1,
 991                 .buffer_select          = 1,
 992                 .plug                   = 1,
 993                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 994         },
 995         [IORING_OP_WRITE] = {
 996                 .needs_file             = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998                 .pollout                = 1,
 999                 .plug                   = 1,
1000                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1001         },
1002         [IORING_OP_FADVISE] = {
1003                 .needs_file             = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1006         [IORING_OP_SEND] = {
1007                 .needs_file             = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009                 .pollout                = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_RECV] = {
1012                 .needs_file             = 1,
1013                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1014                 .pollin                 = 1,
1015                 .buffer_select          = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1018         },
1019         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021         },
1022         [IORING_OP_SPLICE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026         },
1027         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1028         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1029         [IORING_OP_TEE] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031                 .hash_reg_file          = 1,
1032                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036         },
1037         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1038         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1039 };
1040
1041 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1043 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1044                                          struct task_struct *task,
1045                                          bool cancel_all);
1046 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1047 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1048
1049 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1050                                  long res, unsigned int cflags);
1051 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1052 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1053 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1055 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1056 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1057 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1058                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1059                                      unsigned nr_args);
1060 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1061 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1062                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1063 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1064 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1065
1066 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1067 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1068 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1069 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1070
1071 static struct kmem_cache *req_cachep;
1072
1073 static const struct file_operations io_uring_fops;
1074
1075 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1076 {
1077 #if defined(CONFIG_UNIX)
1078         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1079                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1080
1081                 return ctx->ring_sock->sk;
1082         }
1083 #endif
1084         return NULL;
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1087
1088 #define io_for_each_link(pos, head) \
1089         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1090
1091 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1092 {
1093         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1094
1095         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1096                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1097                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1098         }
1099 }
1100
1101 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1102 {
1103         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1104
1105         /* already at zero, wait for ->release() */
1106         if (!got)
1107                 wait_for_completion(compl);
1108         percpu_ref_resurrect(ref);
1109         if (got)
1110                 percpu_ref_put(ref);
1111 }
1112
1113 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1114                           bool cancel_all)
1115 {
1116         struct io_kiocb *req;
1117
1118         if (task && head->task != task)
1119                 return false;
1120         if (cancel_all)
1121                 return true;
1122
1123         io_for_each_link(req, head) {
1124                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1125                         return true;
1126         }
1127         return false;
1128 }
1129
1130 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1131 {
1132         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1133 }
1134
1135 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1136 {
1137         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1138
1139         complete(&ctx->ref_comp);
1140 }
1141
1142 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1143 {
1144         return !req->timeout.off;
1145 }
1146
1147 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1148 {
1149         struct io_ring_ctx *ctx;
1150         int hash_bits;
1151
1152         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1153         if (!ctx)
1154                 return NULL;
1155
1156         /*
1157          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1158          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1159          */
1160         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1161         hash_bits -= 5;
1162         if (hash_bits <= 0)
1163                 hash_bits = 1;
1164         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1165         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1166                                         GFP_KERNEL);
1167         if (!ctx->cancel_hash)
1168                 goto err;
1169         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1170
1171         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1172         if (!ctx->dummy_ubuf)
1173                 goto err;
1174         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1175         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1176
1177         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1178                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1179                 goto err;
1180
1181         ctx->flags = p->flags;
1182         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1183         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1184         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1185         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1186         init_completion(&ctx->ref_comp);
1187         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1188         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1189         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1190         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1191         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1192         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1194         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1195         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1196         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1197         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1198         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1199         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1200         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1201         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1202         return ctx;
1203 err:
1204         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1205         kfree(ctx->cancel_hash);
1206         kfree(ctx);
1207         return NULL;
1208 }
1209
1210 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1211 {
1212         struct io_rings *r = ctx->rings;
1213
1214         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1215         ctx->cq_extra--;
1216 }
1217
1218 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1219 {
1220         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1221                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1222
1223                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1224         }
1225
1226         return false;
1227 }
1228
1229 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1230 {
1231         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1232                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1233                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1234         }
1235 }
1236
1237 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1238 {
1239         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1240         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1241
1242         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1243                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1244                 req->creds = get_current_cred();
1245         }
1246
1247         req->work.list.next = NULL;
1248         req->work.flags = 0;
1249         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1250                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1251
1252         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1253                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1254                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1255         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1256                 if (def->unbound_nonreg_file)
1257                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1258         }
1259
1260         switch (req->opcode) {
1261         case IORING_OP_SPLICE:
1262         case IORING_OP_TEE:
1263                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1264                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1265                 break;
1266         }
1267 }
1268
1269 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1270 {
1271         struct io_kiocb *cur;
1272
1273         io_for_each_link(cur, req)
1274                 io_prep_async_work(cur);
1275 }
1276
1277 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1278 {
1279         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1280         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1281         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1282
1283         BUG_ON(!tctx);
1284         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1285
1286         /* init ->work of the whole link before punting */
1287         io_prep_async_link(req);
1288         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1289                                         &req->work, req->flags);
1290         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1291         if (link)
1292                 io_queue_linked_timeout(link);
1293 }
1294
1295 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1296         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1297 {
1298         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1299
1300         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1301                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1302                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1303                 list_del_init(&req->timeout.list);
1304                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1305                 io_put_req_deferred(req, 1);
1306         }
1307 }
1308
1309 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1310 {
1311         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1312                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1313                                                 struct io_defer_entry, list);
1314
1315                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1316                         break;
1317                 list_del_init(&de->list);
1318                 io_req_task_queue(de->req);
1319                 kfree(de);
1320         }
1321 }
1322
1323 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1324 {
1325         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1326
1327         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1328                 u32 events_needed, events_got;
1329                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1330                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1331
1332                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1333                         break;
1334
1335                 /*
1336                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1337                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1338                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1339                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1340                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1341                  */
1342                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1343                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1344                 if (events_got < events_needed)
1345                         break;
1346
1347                 list_del_init(&req->timeout.list);
1348                 io_kill_timeout(req, 0);
1349         }
1350         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1351 }
1352
1353 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1354 {
1355         if (ctx->off_timeout_used)
1356                 io_flush_timeouts(ctx);
1357         if (ctx->drain_active)
1358                 io_queue_deferred(ctx);
1359 }
1360
1361 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1362 {
1363         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1364                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1365         /* order cqe stores with ring update */
1366         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1367 }
1368
1369 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1370 {
1371         struct io_rings *r = ctx->rings;
1372
1373         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1374 }
1375
1376 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1377 {
1378         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1379 }
1380
1381 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1382 {
1383         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1384         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1385
1386         /*
1387          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1388          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1389          * fill the cq entry
1390          */
1391         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1392                 return NULL;
1393
1394         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1395         return &rings->cqes[tail & mask];
1396 }
1397
1398 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1399 {
1400         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1401                 return false;
1402         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1403                 return false;
1404         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1405 }
1406
1407 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1408 {
1409         /* see waitqueue_active() comment */
1410         smp_mb();
1411
1412         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1413                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1414         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1415                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1416         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1417                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1418         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1419                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1420                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1421         }
1422 }
1423
1424 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1425 {
1426         /* see waitqueue_active() comment */
1427         smp_mb();
1428
1429         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1430                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1431                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1432         }
1433         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1434                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1435         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1436                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1437                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1438         }
1439 }
1440
1441 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1442 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1443 {
1444         unsigned long flags;
1445         bool all_flushed, posted;
1446
1447         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1448                 return false;
1449
1450         posted = false;
1451         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1452         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1453                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1454                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1455
1456                 if (!cqe && !force)
1457                         break;
1458                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1459                                         struct io_overflow_cqe, list);
1460                 if (cqe)
1461                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1462                 else
1463                         io_account_cq_overflow(ctx);
1464
1465                 posted = true;
1466                 list_del(&ocqe->list);
1467                 kfree(ocqe);
1468         }
1469
1470         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1471         if (all_flushed) {
1472                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1473                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1474         }
1475
1476         if (posted)
1477                 io_commit_cqring(ctx);
1478         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1479         if (posted)
1480                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1481         return all_flushed;
1482 }
1483
1484 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1485 {
1486         bool ret = true;
1487
1488         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1489                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1490                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1491                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1492                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1493                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1494                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1495         }
1496
1497         return ret;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1502  * see commit f958d7b528b1 for details.
1503  */
1504 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1505         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1506
1507 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1508 {
1509         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1510 }
1511
1512 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1513 {
1514         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1515         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1516 }
1517
1518 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1519 {
1520         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1521         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1522 }
1523
1524 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1525 {
1526         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1527 }
1528
1529 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1530 {
1531         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1532         atomic_inc(&req->refs);
1533 }
1534
1535 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1536                                      long res, unsigned int cflags)
1537 {
1538         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1539
1540         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1541         if (!ocqe) {
1542                 /*
1543                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1544                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1545                  * on the floor.
1546                  */
1547                 io_account_cq_overflow(ctx);
1548                 return false;
1549         }
1550         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1551                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1552                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1553         }
1554         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1555         ocqe->cqe.res = res;
1556         ocqe->cqe.flags = cflags;
1557         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1558         return true;
1559 }
1560
1561 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1562                                           long res, unsigned int cflags)
1563 {
1564         struct io_uring_cqe *cqe;
1565
1566         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1567
1568         /*
1569          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1570          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1571          * the ring.
1572          */
1573         cqe = io_get_cqe(ctx);
1574         if (likely(cqe)) {
1575                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1576                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1577                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1578                 return true;
1579         }
1580         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1581 }
1582
1583 /* not as hot to bloat with inlining */
1584 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1585                                           long res, unsigned int cflags)
1586 {
1587         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1588 }
1589
1590 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1591                                  unsigned int cflags)
1592 {
1593         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1594         unsigned long flags;
1595
1596         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1597         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1598         /*
1599          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1600          * free_list cache.
1601          */
1602         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1603                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1604                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1605                                 io_disarm_next(req);
1606                         if (req->link) {
1607                                 io_req_task_queue(req->link);
1608                                 req->link = NULL;
1609                         }
1610                 }
1611                 io_dismantle_req(req);
1612                 io_put_task(req->task, 1);
1613                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1614                 ctx->locked_free_nr++;
1615         } else {
1616                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1617                         req = NULL;
1618         }
1619         io_commit_cqring(ctx);
1620         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1621
1622         if (req) {
1623                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1624                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1625         }
1626 }
1627
1628 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1629 {
1630         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1631                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS);
1632 }
1633
1634 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1635                                   unsigned int cflags)
1636 {
1637         if (io_req_needs_clean(req))
1638                 io_clean_op(req);
1639         req->result = res;
1640         req->compl.cflags = cflags;
1641         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1642 }
1643
1644 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1645                                      long res, unsigned cflags)
1646 {
1647         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1648                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1649         else
1650                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1651 }
1652
1653 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1654 {
1655         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1656 }
1657
1658 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1659 {
1660         req_set_fail(req);
1661         io_put_req(req);
1662         io_req_complete_post(req, res, 0);
1663 }
1664
1665 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1666                                         struct io_comp_state *cs)
1667 {
1668         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1669         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1670         ctx->locked_free_nr = 0;
1671         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1672 }
1673
1674 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1675 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1676 {
1677         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1678         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1679         int nr;
1680
1681         /*
1682          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1683          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1684          * side cache.
1685          */
1686         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1687                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1688
1689         nr = state->free_reqs;
1690         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1691                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1692                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1693
1694                 list_del(&req->compl.list);
1695                 state->reqs[nr++] = req;
1696                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1697                         break;
1698         }
1699
1700         state->free_reqs = nr;
1701         return nr != 0;
1702 }
1703
1704 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1705 {
1706         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1707
1708         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1709
1710         if (!state->free_reqs) {
1711                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1712                 int ret;
1713
1714                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1715                         goto got_req;
1716
1717                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1718                                             state->reqs);
1719
1720                 /*
1721                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1722                  * retry single alloc to be on the safe side.
1723                  */
1724                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1725                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1726                         if (!state->reqs[0])
1727                                 return NULL;
1728                         ret = 1;
1729                 }
1730                 state->free_reqs = ret;
1731         }
1732 got_req:
1733         state->free_reqs--;
1734         return state->reqs[state->free_reqs];
1735 }
1736
1737 static inline void io_put_file(struct file *file)
1738 {
1739         if (file)
1740                 fput(file);
1741 }
1742
1743 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1744 {
1745         unsigned int flags = req->flags;
1746
1747         if (io_req_needs_clean(req))
1748                 io_clean_op(req);
1749         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1750                 io_put_file(req->file);
1751         if (req->fixed_rsrc_refs)
1752                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1753         if (req->async_data)
1754                 kfree(req->async_data);
1755 }
1756
1757 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1758 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1759 {
1760         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1761
1762         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1763         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1764                 wake_up(&tctx->wait);
1765         put_task_struct_many(task, nr);
1766 }
1767
1768 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1769 {
1770         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1771
1772         io_dismantle_req(req);
1773         io_put_task(req->task, 1);
1774
1775         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1776         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1777 }
1778
1779 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1780 {
1781         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1782
1783         req->link = nxt->link;
1784         nxt->link = NULL;
1785 }
1786
1787 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1788         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1789 {
1790         struct io_kiocb *link = req->link;
1791
1792         /*
1793          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1794          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1795          */
1796         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1797                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1798
1799                 io_remove_next_linked(req);
1800                 link->timeout.head = NULL;
1801                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1802                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1803                                              -ECANCELED, 0);
1804                         io_put_req_deferred(link, 1);
1805                         return true;
1806                 }
1807         }
1808         return false;
1809 }
1810
1811 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1812         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1813 {
1814         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1815
1816         req->link = NULL;
1817         while (link) {
1818                 nxt = link->link;
1819                 link->link = NULL;
1820
1821                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1822                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1823                 io_put_req_deferred(link, 2);
1824                 link = nxt;
1825         }
1826 }
1827
1828 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1829         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1830 {
1831         bool posted = false;
1832
1833         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1834                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1835         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1836                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1837                 posted |= (req->link != NULL);
1838                 io_fail_links(req);
1839         }
1840         return posted;
1841 }
1842
1843 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1844 {
1845         struct io_kiocb *nxt;
1846
1847         /*
1848          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1849          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1850          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1851          * of the chain.
1852          */
1853         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1854                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1855                 unsigned long flags;
1856                 bool posted;
1857
1858                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1859                 posted = io_disarm_next(req);
1860                 if (posted)
1861                         io_commit_cqring(req->ctx);
1862                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1863                 if (posted)
1864                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1865         }
1866         nxt = req->link;
1867         req->link = NULL;
1868         return nxt;
1869 }
1870
1871 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1872 {
1873         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1874                 return NULL;
1875         return __io_req_find_next(req);
1876 }
1877
1878 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1879 {
1880         if (!ctx)
1881                 return;
1882         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1883                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1884                 io_submit_flush_completions(ctx);
1885                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1886         }
1887         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1888 }
1889
1890 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1891 {
1892         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1893         struct io_wq_work_list list;
1894         struct io_wq_work_node *node;
1895
1896         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1897                 return false;
1898
1899         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1900         list = tctx->task_list;
1901         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1902         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1903
1904         node = list.first;
1905         while (node) {
1906                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1907                 struct io_kiocb *req;
1908
1909                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1910                 if (req->ctx != ctx) {
1911                         ctx_flush_and_put(ctx);
1912                         ctx = req->ctx;
1913                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1914                 }
1915
1916                 req->task_work.func(&req->task_work);
1917                 node = next;
1918         }
1919
1920         ctx_flush_and_put(ctx);
1921         return list.first != NULL;
1922 }
1923
1924 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1925 {
1926         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1927
1928         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1929
1930         while (__tctx_task_work(tctx))
1931                 cond_resched();
1932 }
1933
1934 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1935 {
1936         struct task_struct *tsk = req->task;
1937         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1938         enum task_work_notify_mode notify;
1939         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1940         unsigned long flags;
1941         int ret = 0;
1942
1943         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1944                 return -ESRCH;
1945
1946         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1947
1948         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1949         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1950         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1951
1952         /* task_work already pending, we're done */
1953         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1954             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1955                 return 0;
1956
1957         /*
1958          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1959          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1960          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1961          * will do the job.
1962          */
1963         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1964
1965         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1966                 wake_up_process(tsk);
1967                 return 0;
1968         }
1969
1970         /*
1971          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1972          * in the list, it got run and we're fine.
1973          */
1974         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1975         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1976                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1977                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1978                         ret = 1;
1979                         break;
1980                 }
1981         }
1982         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1983         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1984         return ret;
1985 }
1986
1987 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1988 {
1989         struct callback_head *work, *next;
1990         bool executed = false;
1991
1992         do {
1993                 work = xchg(work_head, NULL);
1994                 if (!work)
1995                         break;
1996
1997                 do {
1998                         next = work->next;
1999                         work->func(work);
2000                         work = next;
2001                         cond_resched();
2002                 } while (work);
2003                 executed = true;
2004         } while (1);
2005
2006         return executed;
2007 }
2008
2009 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2010                                   struct callback_head *task_work)
2011 {
2012         struct callback_head *head;
2013
2014         do {
2015                 head = READ_ONCE(*work_head);
2016                 task_work->next = head;
2017         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2018 }
2019
2020 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2021                                           task_work_func_t cb)
2022 {
2023         init_task_work(&req->task_work, cb);
2024         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2028 {
2029         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2030         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2031
2032         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2033         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2034         io_req_complete_failed(req, req->result);
2035         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2036 }
2037
2038 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2039 {
2040         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2041
2042         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2043         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2044         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2045                 __io_queue_sqe(req);
2046         else
2047                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2048         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2049 }
2050
2051 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2052 {
2053         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2054
2055         __io_req_task_submit(req);
2056 }
2057
2058 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2059 {
2060         req->result = ret;
2061         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2062
2063         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2064                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2065 }
2066
2067 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2068 {
2069         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2070
2071         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2072                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2073 }
2074
2075 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2076 {
2077         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2078
2079         if (nxt)
2080                 io_req_task_queue(nxt);
2081 }
2082
2083 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2084 {
2085         io_queue_next(req);
2086         __io_free_req(req);
2087 }
2088
2089 struct req_batch {
2090         struct task_struct      *task;
2091         int                     task_refs;
2092         int                     ctx_refs;
2093 };
2094
2095 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2096 {
2097         rb->task_refs = 0;
2098         rb->ctx_refs = 0;
2099         rb->task = NULL;
2100 }
2101
2102 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2103                                      struct req_batch *rb)
2104 {
2105         if (rb->task)
2106                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2107         if (rb->ctx_refs)
2108                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2109 }
2110
2111 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2112                               struct io_submit_state *state)
2113 {
2114         io_queue_next(req);
2115         io_dismantle_req(req);
2116
2117         if (req->task != rb->task) {
2118                 if (rb->task)
2119                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2120                 rb->task = req->task;
2121                 rb->task_refs = 0;
2122         }
2123         rb->task_refs++;
2124         rb->ctx_refs++;
2125
2126         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2127                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2128         else
2129                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2130 }
2131
2132 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2133 {
2134         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2135         int i, nr = cs->nr;
2136         struct io_kiocb *req;
2137         struct req_batch rb;
2138
2139         io_init_req_batch(&rb);
2140         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2141         for (i = 0; i < nr; i++) {
2142                 req = cs->reqs[i];
2143                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2144                                         req->compl.cflags);
2145         }
2146         io_commit_cqring(ctx);
2147         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2148
2149         io_cqring_ev_posted(ctx);
2150         for (i = 0; i < nr; i++) {
2151                 req = cs->reqs[i];
2152
2153                 /* submission and completion refs */
2154                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2155                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2156         }
2157
2158         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2159         cs->nr = 0;
2160 }
2161
2162 /*
2163  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2164  * was the last reference to this request.
2165  */
2166 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2167 {
2168         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2169
2170         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2171                 nxt = io_req_find_next(req);
2172                 __io_free_req(req);
2173         }
2174         return nxt;
2175 }
2176
2177 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2178 {
2179         if (req_ref_put_and_test(req))
2180                 io_free_req(req);
2181 }
2182
2183 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2184 {
2185         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2186
2187         io_free_req(req);
2188 }
2189
2190 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2191 {
2192         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2193         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2194                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2195 }
2196
2197 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2198 {
2199         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2200                 io_free_req_deferred(req);
2201 }
2202
2203 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2204 {
2205         /* See comment at the top of this file */
2206         smp_rmb();
2207         return __io_cqring_events(ctx);
2208 }
2209
2210 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2211 {
2212         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2213
2214         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2215         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2216 }
2217
2218 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2219 {
2220         unsigned int cflags;
2221
2222         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2223         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2224         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2225         kfree(kbuf);
2226         return cflags;
2227 }
2228
2229 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2230 {
2231         struct io_buffer *kbuf;
2232
2233         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2234         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2235 }
2236
2237 static inline bool io_run_task_work(void)
2238 {
2239         /*
2240          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2241          * not add work to such a task.
2242          */
2243         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2244                 return false;
2245         if (current->task_works) {
2246                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2247                 task_work_run();
2248                 return true;
2249         }
2250
2251         return false;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * Find and free completed poll iocbs
2256  */
2257 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2258                                struct list_head *done)
2259 {
2260         struct req_batch rb;
2261         struct io_kiocb *req;
2262
2263         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2264         smp_rmb();
2265
2266         io_init_req_batch(&rb);
2267         while (!list_empty(done)) {
2268                 int cflags = 0;
2269
2270                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2271                 list_del(&req->inflight_entry);
2272
2273                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2274                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2275                         req->iopoll_completed = 0;
2276                         req_ref_get(req);
2277                         io_queue_async_work(req);
2278                         continue;
2279                 }
2280
2281                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2282                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2283
2284                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2285                 (*nr_events)++;
2286
2287                 if (req_ref_put_and_test(req))
2288                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2289         }
2290
2291         io_commit_cqring(ctx);
2292         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2293         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2294 }
2295
2296 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2297                         long min)
2298 {
2299         struct io_kiocb *req, *tmp;
2300         LIST_HEAD(done);
2301         bool spin;
2302         int ret;
2303
2304         /*
2305          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2306          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2307          */
2308         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2309
2310         ret = 0;
2311         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2312                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2313
2314                 /*
2315                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2316                  * If we find a request that requires polling, break out
2317                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2318                  */
2319                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2320                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2321                         continue;
2322                 }
2323                 if (!list_empty(&done))
2324                         break;
2325
2326                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2327                 if (ret < 0)
2328                         break;
2329
2330                 /* iopoll may have completed current req */
2331                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2332                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2333
2334                 if (ret && spin)
2335                         spin = false;
2336                 ret = 0;
2337         }
2338
2339         if (!list_empty(&done))
2340                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2341
2342         return ret;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2347  * find and complete them.
2348  */
2349 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2350 {
2351         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2352                 return;
2353
2354         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2355         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2356                 unsigned int nr_events = 0;
2357
2358                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2359
2360                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2361                 if (nr_events == 0)
2362                         break;
2363                 /*
2364                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2365                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2366                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2367                  */
2368                 if (need_resched()) {
2369                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2370                         cond_resched();
2371                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2372                 }
2373         }
2374         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2375 }
2376
2377 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2378 {
2379         unsigned int nr_events = 0;
2380         int ret = 0;
2381
2382         /*
2383          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2384          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2385          * that got punted to a workqueue.
2386          */
2387         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2388         /*
2389          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2390          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2391          * already triggered a CQE (eg in error).
2392          */
2393         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2394                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2395         if (io_cqring_events(ctx))
2396                 goto out;
2397         do {
2398                 /*
2399                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2400                  * application entering polling for a command before it gets
2401                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2402                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2403                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2404                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2405                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2406                  * very same mutex.
2407                  */
2408                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2409                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2410                         io_run_task_work();
2411                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2412
2413                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2414                                 break;
2415                 }
2416                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2417         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2418 out:
2419         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2420         return ret;
2421 }
2422
2423 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2424 {
2425         /*
2426          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2427          * thread.
2428          */
2429         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2430                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2431
2432                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2433                 sb_end_write(sb);
2434         }
2435 }
2436
2437 #ifdef CONFIG_BLOCK
2438 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2439 {
2440         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2441
2442         if (!rw)
2443                 return !io_req_prep_async(req);
2444         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2445         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2446         return true;
2447 }
2448
2449 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2450 {
2451         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2452         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2453
2454         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2455                 return false;
2456         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2457             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2458                 return false;
2459         /*
2460          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2461          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2462          * -EAGAIN.
2463          */
2464         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2465                 return false;
2466         return true;
2467 }
2468 #else
2469 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2470 {
2471         return false;
2472 }
2473 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2474 {
2475         return false;
2476 }
2477 #endif
2478
2479 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2480                              unsigned int issue_flags)
2481 {
2482         int cflags = 0;
2483
2484         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2485                 kiocb_end_write(req);
2486         if (res != req->result) {
2487                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2488                     io_rw_should_reissue(req)) {
2489                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2490                         return;
2491                 }
2492                 req_set_fail(req);
2493         }
2494         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2495                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2496         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2497 }
2498
2499 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2500 {
2501         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2502
2503         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2504 }
2505
2506 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2507 {
2508         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2509
2510         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2511                 kiocb_end_write(req);
2512         if (unlikely(res != req->result)) {
2513                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2514                     io_resubmit_prep(req))) {
2515                         req_set_fail(req);
2516                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2517                 }
2518         }
2519
2520         WRITE_ONCE(req->result, res);
2521         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2522         smp_wmb();
2523         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2524 }
2525
2526 /*
2527  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2528  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2529  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2530  * accessing the kiocb cookie.
2531  */
2532 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2533 {
2534         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2535         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2536
2537         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2538         if (unlikely(in_async))
2539                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2540
2541         /*
2542          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2543          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2544          * different devices.
2545          */
2546         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2547                 ctx->poll_multi_file = false;
2548         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2549                 struct io_kiocb *list_req;
2550
2551                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2552                                                 inflight_entry);
2553                 if (list_req->file != req->file)
2554                         ctx->poll_multi_file = true;
2555         }
2556
2557         /*
2558          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2559          * it to the front so we find it first.
2560          */
2561         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2562                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2563         else
2564                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2565
2566         if (unlikely(in_async)) {
2567                 /*
2568                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2569                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2570                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2571                  * whether should wake up sq thread.
2572                  */
2573                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2574                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2575                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2576
2577                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2578         }
2579 }
2580
2581 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2582 {
2583         if (state->file_refs) {
2584                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2585                 state->file_refs = 0;
2586         }
2587 }
2588
2589 /*
2590  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2591  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2592  * has more than one submission.
2593  */
2594 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2595 {
2596         if (!state)
2597                 return fget(fd);
2598
2599         if (state->file_refs) {
2600                 if (state->fd == fd) {
2601                         state->file_refs--;
2602                         return state->file;
2603                 }
2604                 io_state_file_put(state);
2605         }
2606         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2607         if (unlikely(!state->file))
2608                 return NULL;
2609
2610         state->fd = fd;
2611         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2612         return state->file;
2613 }
2614
2615 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2616 {
2617         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2618 }
2619
2620 /*
2621  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2622  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2623  * inline.
2624  */
2625 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2626 {
2627         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2628
2629         if (S_ISBLK(mode)) {
2630                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2631                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2632                         return true;
2633                 return false;
2634         }
2635         if (S_ISSOCK(mode))
2636                 return true;
2637         if (S_ISREG(mode)) {
2638                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2639                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2640                     file->f_op != &io_uring_fops)
2641                         return true;
2642                 return false;
2643         }
2644
2645         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2646         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2647                 return true;
2648
2649         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2650                 return false;
2651
2652         if (rw == READ)
2653                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2654
2655         return file->f_op->write_iter != NULL;
2656 }
2657
2658 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2659 {
2660         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2661                 return true;
2662         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2663                 return true;
2664
2665         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2666 }
2667
2668 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2669 {
2670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2671         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2672         struct file *file = req->file;
2673         unsigned ioprio;
2674         int ret;
2675
2676         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2677                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2678
2679         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2680         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2681                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2682                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2683         }
2684         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2685         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2686         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2687         if (unlikely(ret))
2688                 return ret;
2689
2690         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2691         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2692                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2693
2694         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2695         if (ioprio) {
2696                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2697                 if (ret)
2698                         return ret;
2699
2700                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2701         } else
2702                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2703
2704         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2705                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2706                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2707                         return -EOPNOTSUPP;
2708
2709                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2710                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2711                 req->iopoll_completed = 0;
2712         } else {
2713                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2714                         return -EINVAL;
2715                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2716         }
2717
2718         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2719             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2720                 req->imu = NULL;
2721                 io_req_set_rsrc_node(req);
2722         }
2723
2724         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2725         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2726         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2727         return 0;
2728 }
2729
2730 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2731 {
2732         switch (ret) {
2733         case -EIOCBQUEUED:
2734                 break;
2735         case -ERESTARTSYS:
2736         case -ERESTARTNOINTR:
2737         case -ERESTARTNOHAND:
2738         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2739                 /*
2740                  * We can't just restart the syscall, since previously
2741                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2742                  * IO with EINTR.
2743                  */
2744                 ret = -EINTR;
2745                 fallthrough;
2746         default:
2747                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2748         }
2749 }
2750
2751 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2752                        unsigned int issue_flags)
2753 {
2754         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2755         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2756         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2757
2758         /* add previously done IO, if any */
2759         if (io && io->bytes_done > 0) {
2760                 if (ret < 0)
2761                         ret = io->bytes_done;
2762                 else
2763                         ret += io->bytes_done;
2764         }
2765
2766         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2767                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2768         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2769                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2770         else
2771                 io_rw_done(kiocb, ret);
2772
2773         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2774                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2775                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2776                         req_ref_get(req);
2777                         io_queue_async_work(req);
2778                 } else {
2779                         int cflags = 0;
2780
2781                         req_set_fail(req);
2782                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2783                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2784                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2785                 }
2786         }
2787 }
2788
2789 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2790                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2791 {
2792         size_t len = req->rw.len;
2793         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2794         size_t offset;
2795
2796         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2797                 return -EFAULT;
2798         /* not inside the mapped region */
2799         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2800                 return -EFAULT;
2801
2802         /*
2803          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2804          * and advance us to the beginning.
2805          */
2806         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2807         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2808
2809         if (offset) {
2810                 /*
2811                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2812                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2813                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2814                  * we know that:
2815                  *
2816                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2817                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2818                  *    first and last bvec
2819                  *
2820                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2821                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2822                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2823                  * since we can just skip the first segment, which may not
2824                  * be PAGE_SIZE aligned.
2825                  */
2826                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2827
2828                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2829                         iov_iter_advance(iter, offset);
2830                 } else {
2831                         unsigned long seg_skip;
2832
2833                         /* skip first vec */
2834                         offset -= bvec->bv_len;
2835                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2836
2837                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2838                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2839                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2840                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2841                 }
2842         }
2843
2844         return 0;
2845 }
2846
2847 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2848 {
2849         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2850         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2851         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2852
2853         if (likely(!imu)) {
2854                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2855                         return -EFAULT;
2856                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2857                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2858                 req->imu = imu;
2859         }
2860         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2861 }
2862
2863 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2864 {
2865         if (needs_lock)
2866                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2867 }
2868
2869 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2870 {
2871         /*
2872          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2873          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2874          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2875          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2876          */
2877         if (needs_lock)
2878                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2879 }
2880
2881 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2882                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2883                                           bool needs_lock)
2884 {
2885         struct io_buffer *head;
2886
2887         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2888                 return kbuf;
2889
2890         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2891
2892         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2893
2894         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2895         if (head) {
2896                 if (!list_empty(&head->list)) {
2897                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2898                                                         list);
2899                         list_del(&kbuf->list);
2900                 } else {
2901                         kbuf = head;
2902                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2903                 }
2904                 if (*len > kbuf->len)
2905                         *len = kbuf->len;
2906         } else {
2907                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2908         }
2909
2910         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2911
2912         return kbuf;
2913 }
2914
2915 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2916                                         bool needs_lock)
2917 {
2918         struct io_buffer *kbuf;
2919         u16 bgid;
2920
2921         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2922         bgid = req->buf_index;
2923         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2924         if (IS_ERR(kbuf))
2925                 return kbuf;
2926         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2927         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2928         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2929 }
2930
2931 #ifdef CONFIG_COMPAT
2932 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2933                                 bool needs_lock)
2934 {
2935         struct compat_iovec __user *uiov;
2936         compat_ssize_t clen;
2937         void __user *buf;
2938         ssize_t len;
2939
2940         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2941         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2942                 return -EFAULT;
2943         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2944                 return -EFAULT;
2945         if (clen < 0)
2946                 return -EINVAL;
2947
2948         len = clen;
2949         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2950         if (IS_ERR(buf))
2951                 return PTR_ERR(buf);
2952         iov[0].iov_base = buf;
2953         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2954         return 0;
2955 }
2956 #endif
2957
2958 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2959                                       bool needs_lock)
2960 {
2961         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2962         void __user *buf;
2963         ssize_t len;
2964
2965         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2966                 return -EFAULT;
2967
2968         len = iov[0].iov_len;
2969         if (len < 0)
2970                 return -EINVAL;
2971         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2972         if (IS_ERR(buf))
2973                 return PTR_ERR(buf);
2974         iov[0].iov_base = buf;
2975         iov[0].iov_len = len;
2976         return 0;
2977 }
2978
2979 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2980                                     bool needs_lock)
2981 {
2982         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2983                 struct io_buffer *kbuf;
2984
2985                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2986                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2987                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2988                 return 0;
2989         }
2990         if (req->rw.len != 1)
2991                 return -EINVAL;
2992
2993 #ifdef CONFIG_COMPAT
2994         if (req->ctx->compat)
2995                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2996 #endif
2997
2998         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2999 }
3000
3001 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3002                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3003 {
3004         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3005         size_t sqe_len = req->rw.len;
3006         u8 opcode = req->opcode;
3007         ssize_t ret;
3008
3009         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3010                 *iovec = NULL;
3011                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3012         }
3013
3014         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3015         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3016                 return -EINVAL;
3017
3018         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3019                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3020                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3021                         if (IS_ERR(buf))
3022                                 return PTR_ERR(buf);
3023                         req->rw.len = sqe_len;
3024                 }
3025
3026                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3027                 *iovec = NULL;
3028                 return ret;
3029         }
3030
3031         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3032                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3033                 if (!ret)
3034                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3035                 *iovec = NULL;
3036                 return ret;
3037         }
3038
3039         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3040                               req->ctx->compat);
3041 }
3042
3043 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3044 {
3045         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3046 }
3047
3048 /*
3049  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3050  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3051  */
3052 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3053 {
3054         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3055         struct file *file = req->file;
3056         ssize_t ret = 0;
3057
3058         /*
3059          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3060          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3061          * the kiocb to be handled from an async context.
3062          */
3063         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3064                 return -EOPNOTSUPP;
3065         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3066                 return -EAGAIN;
3067
3068         while (iov_iter_count(iter)) {
3069                 struct iovec iovec;
3070                 ssize_t nr;
3071
3072                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3073                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3074                 } else {
3075                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3076                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3077                 }
3078
3079                 if (rw == READ) {
3080                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3081                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3082                 } else {
3083                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3084                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3085                 }
3086
3087                 if (nr < 0) {
3088                         if (!ret)
3089                                 ret = nr;
3090                         break;
3091                 }
3092                 ret += nr;
3093                 if (nr != iovec.iov_len)
3094                         break;
3095                 req->rw.len -= nr;
3096                 req->rw.addr += nr;
3097                 iov_iter_advance(iter, nr);
3098         }
3099
3100         return ret;
3101 }
3102
3103 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3104                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3105 {
3106         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3107
3108         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3109         rw->free_iovec = iovec;
3110         rw->bytes_done = 0;
3111         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3112         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3113                 return;
3114         if (!iovec) {
3115                 unsigned iov_off = 0;
3116
3117                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3118                 if (iter->iov != fast_iov) {
3119                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3120                         rw->iter.iov += iov_off;
3121                 }
3122                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3123                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3124                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3125         } else {
3126                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3127         }
3128 }
3129
3130 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3131 {
3132         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3133         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3134         return req->async_data == NULL;
3135 }
3136
3137 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3138                              const struct iovec *fast_iov,
3139                              struct iov_iter *iter, bool force)
3140 {
3141         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3142                 return 0;
3143         if (!req->async_data) {
3144                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3145                         kfree(iovec);
3146                         return -ENOMEM;
3147                 }
3148
3149                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3150         }
3151         return 0;
3152 }
3153
3154 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3155 {
3156         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3157         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3158         int ret;
3159
3160         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3161         if (unlikely(ret < 0))
3162                 return ret;
3163
3164         iorw->bytes_done = 0;
3165         iorw->free_iovec = iov;
3166         if (iov)
3167                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3168         return 0;
3169 }
3170
3171 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3172 {
3173         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3174                 return -EBADF;
3175         return io_prep_rw(req, sqe);
3176 }
3177
3178 /*
3179  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3180  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3181  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3182  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3183  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3184  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3185  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3186  * slow path.
3187  */
3188 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3189                              int sync, void *arg)
3190 {
3191         struct wait_page_queue *wpq;
3192         struct io_kiocb *req = wait->private;
3193         struct wait_page_key *key = arg;
3194
3195         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3196
3197         if (!wake_page_match(wpq, key))
3198                 return 0;
3199
3200         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3201         list_del_init(&wait->entry);
3202
3203         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3204         req_ref_get(req);
3205         io_req_task_queue(req);
3206         return 1;
3207 }
3208
3209 /*
3210  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3211  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3212  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3213  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3214  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3215  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3216  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3217  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3218  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3219  * async worker threads for a blocking retry.
3220  */
3221 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3222 {
3223         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3224         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3225         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3226
3227         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3228         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3229                 return false;
3230
3231         /* Only for buffered IO */
3232         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3233                 return false;
3234
3235         /*
3236          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3237          * support callback based unlocks
3238          */
3239         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3240                 return false;
3241
3242         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3243         wait->wait.private = req;
3244         wait->wait.flags = 0;
3245         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3246         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3247         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3248         kiocb->ki_waitq = wait;
3249         return true;
3250 }
3251
3252 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3253 {
3254         if (req->file->f_op->read_iter)
3255                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3256         else if (req->file->f_op->read)
3257                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3258         else
3259                 return -EINVAL;
3260 }
3261
3262 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3263 {
3264         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3265         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3266         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3267         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3268         ssize_t io_size, ret, ret2;
3269         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3270
3271         if (rw) {
3272                 iter = &rw->iter;
3273                 iovec = NULL;
3274         } else {
3275                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3276                 if (ret < 0)
3277                         return ret;
3278         }
3279         io_size = iov_iter_count(iter);
3280         req->result = io_size;
3281
3282         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3283         if (!force_nonblock)
3284                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3285         else
3286                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3287
3288         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3289         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3290                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3291                 return ret ?: -EAGAIN;
3292         }
3293
3294         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3295         if (unlikely(ret)) {
3296                 kfree(iovec);
3297                 return ret;
3298         }
3299
3300         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3301
3302         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3303                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3304                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3305                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3306                         goto done;
3307                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3308                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3309                         goto done;
3310                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3311                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3312                 ret = 0;
3313         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3314                 goto out_free;
3315         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3316                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3317                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3318                 goto done;
3319         }
3320
3321         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3322         if (ret2)
3323                 return ret2;
3324
3325         iovec = NULL;
3326         rw = req->async_data;
3327         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3328         iter = &rw->iter;
3329
3330         do {
3331                 io_size -= ret;
3332                 rw->bytes_done += ret;
3333                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3334                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3335                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3336                         return -EAGAIN;
3337                 }
3338
3339                 /*
3340                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3341                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3342                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3343                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3344                  */
3345                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3346                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3347                         return 0;
3348                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3349                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3350         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3351 done:
3352         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3353 out_free:
3354         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3355         if (iovec)
3356                 kfree(iovec);
3357         return 0;
3358 }
3359
3360 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3361 {
3362         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3363                 return -EBADF;
3364         return io_prep_rw(req, sqe);
3365 }
3366
3367 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3368 {
3369         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3370         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3371         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3372         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3373         ssize_t ret, ret2, io_size;
3374         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3375
3376         if (rw) {
3377                 iter = &rw->iter;
3378                 iovec = NULL;
3379         } else {
3380                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3381                 if (ret < 0)
3382                         return ret;
3383         }
3384         io_size = iov_iter_count(iter);
3385         req->result = io_size;
3386
3387         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3388         if (!force_nonblock)
3389                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3390         else
3391                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3392
3393         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3394         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3395                 goto copy_iov;
3396
3397         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3398         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3399             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3400                 goto copy_iov;
3401
3402         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3403         if (unlikely(ret))
3404                 goto out_free;
3405
3406         /*
3407          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3408          * which will be released by another thread in
3409          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3410          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3411          * we return to userspace.
3412          */
3413         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3414                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3415                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3416                                         SB_FREEZE_WRITE);
3417         }
3418         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3419
3420         if (req->file->f_op->write_iter)
3421                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3422         else if (req->file->f_op->write)
3423                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3424         else
3425                 ret2 = -EINVAL;
3426
3427         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3428                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3429                 ret2 = -EAGAIN;
3430         }
3431
3432         /*
3433          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3434          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3435          */
3436         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3437                 ret2 = -EAGAIN;
3438         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3439         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3440                 goto done;
3441         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3442                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3443                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3444                         goto copy_iov;
3445 done:
3446                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3447         } else {
3448 copy_iov:
3449                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3450                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3451                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3452                 return ret ?: -EAGAIN;
3453         }
3454 out_free:
3455         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3456         if (iovec)
3457                 kfree(iovec);
3458         return ret;
3459 }
3460
3461 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3462                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3463 {
3464         struct io_rename *ren = &req->rename;
3465         const char __user *oldf, *newf;
3466
3467         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3468                 return -EBADF;
3469
3470         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3471         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3472         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3473         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3474         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3475
3476         ren->oldpath = getname(oldf);
3477         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3478                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3479
3480         ren->newpath = getname(newf);
3481         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3482                 putname(ren->oldpath);
3483                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3484         }
3485
3486         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3487         return 0;
3488 }
3489
3490 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3491 {
3492         struct io_rename *ren = &req->rename;
3493         int ret;
3494
3495         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3496                 return -EAGAIN;
3497
3498         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3499                                 ren->newpath, ren->flags);
3500
3501         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3502         if (ret < 0)
3503                 req_set_fail(req);
3504         io_req_complete(req, ret);
3505         return 0;
3506 }
3507
3508 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3509                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3510 {
3511         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3512         const char __user *fname;
3513
3514         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3515                 return -EBADF;
3516
3517         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3518
3519         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3520         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3521                 return -EINVAL;
3522
3523         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3524         un->filename = getname(fname);
3525         if (IS_ERR(un->filename))
3526                 return PTR_ERR(un->filename);
3527
3528         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3529         return 0;
3530 }
3531
3532 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3533 {
3534         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3535         int ret;
3536
3537         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3538                 return -EAGAIN;
3539
3540         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3541                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3542         else
3543                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3544
3545         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3546         if (ret < 0)
3547                 req_set_fail(req);
3548         io_req_complete(req, ret);
3549         return 0;
3550 }
3551
3552 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3553                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3554 {
3555 #if defined(CONFIG_NET)
3556         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3557                 return -EINVAL;
3558         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3559             sqe->buf_index)
3560                 return -EINVAL;
3561
3562         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3563         return 0;
3564 #else
3565         return -EOPNOTSUPP;
3566 #endif
3567 }
3568
3569 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3570 {
3571 #if defined(CONFIG_NET)
3572         struct socket *sock;
3573         int ret;
3574
3575         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3576                 return -EAGAIN;
3577
3578         sock = sock_from_file(req->file);
3579         if (unlikely(!sock))
3580                 return -ENOTSOCK;
3581
3582         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3583         if (ret < 0)
3584                 req_set_fail(req);
3585         io_req_complete(req, ret);
3586         return 0;
3587 #else
3588         return -EOPNOTSUPP;
3589 #endif
3590 }
3591
3592 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3593                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3594 {
3595         struct io_splice* sp = &req->splice;
3596         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3597
3598         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3599                 return -EINVAL;
3600
3601         sp->file_in = NULL;
3602         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3603         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3604
3605         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3606                 return -EINVAL;
3607
3608         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3609                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3610         if (!sp->file_in)
3611                 return -EBADF;
3612         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3613         return 0;
3614 }
3615
3616 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3617                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3618 {
3619         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3620                 return -EINVAL;
3621         return __io_splice_prep(req, sqe);
3622 }
3623
3624 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3625 {
3626         struct io_splice *sp = &req->splice;
3627         struct file *in = sp->file_in;
3628         struct file *out = sp->file_out;
3629         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3630         long ret = 0;
3631
3632         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3633                 return -EAGAIN;
3634         if (sp->len)
3635                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3636
3637         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3638                 io_put_file(in);
3639         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3640
3641         if (ret != sp->len)
3642                 req_set_fail(req);
3643         io_req_complete(req, ret);
3644         return 0;
3645 }
3646
3647 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3648 {
3649         struct io_splice* sp = &req->splice;
3650
3651         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3652         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3653         return __io_splice_prep(req, sqe);
3654 }
3655
3656 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3657 {
3658         struct io_splice *sp = &req->splice;
3659         struct file *in = sp->file_in;
3660         struct file *out = sp->file_out;
3661         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3662         loff_t *poff_in, *poff_out;
3663         long ret = 0;
3664
3665         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3666                 return -EAGAIN;
3667
3668         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3669         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3670
3671         if (sp->len)
3672                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3673
3674         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3675                 io_put_file(in);
3676         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3677
3678         if (ret != sp->len)
3679                 req_set_fail(req);
3680         io_req_complete(req, ret);
3681         return 0;
3682 }
3683
3684 /*
3685  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3686  */
3687 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3688 {
3689         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3690
3691         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3692                 return -EINVAL;
3693
3694         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3699 {
3700         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3701
3702         if (!req->file)
3703                 return -EBADF;
3704
3705         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3706                 return -EINVAL;
3707         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3708                 return -EINVAL;
3709
3710         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3711         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3712                 return -EINVAL;
3713
3714         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3715         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3716         return 0;
3717 }
3718
3719 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3720 {
3721         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3722         int ret;
3723
3724         /* fsync always requires a blocking context */
3725         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3726                 return -EAGAIN;
3727
3728         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3729                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3730                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3731         if (ret < 0)
3732                 req_set_fail(req);
3733         io_req_complete(req, ret);
3734         return 0;
3735 }
3736
3737 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3738                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3739 {
3740         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3741                 return -EINVAL;
3742         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3743                 return -EINVAL;
3744
3745         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3746         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3747         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3748         return 0;
3749 }
3750
3751 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3752 {
3753         int ret;
3754
3755         /* fallocate always requiring blocking context */
3756         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3757                 return -EAGAIN;
3758         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3759                                 req->sync.len);
3760         if (ret < 0)
3761                 req_set_fail(req);
3762         io_req_complete(req, ret);
3763         return 0;
3764 }
3765
3766 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3767 {
3768         const char __user *fname;
3769         int ret;
3770
3771         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3772                 return -EINVAL;
3773         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3774                 return -EBADF;
3775
3776         /* open.how should be already initialised */
3777         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3778                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3779
3780         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3781         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3782         req->open.filename = getname(fname);
3783         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3784                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3785                 req->open.filename = NULL;
3786                 return ret;
3787         }
3788         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3789         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3790         return 0;
3791 }
3792
3793 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3794 {
3795         u64 flags, mode;
3796
3797         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3798                 return -EINVAL;
3799         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3800         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3801         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3802         return __io_openat_prep(req, sqe);
3803 }
3804
3805 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3806 {
3807         struct open_how __user *how;
3808         size_t len;
3809         int ret;
3810
3811         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3812                 return -EINVAL;
3813         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3814         len = READ_ONCE(sqe->len);
3815         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3816                 return -EINVAL;
3817
3818         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3819                                         len);
3820         if (ret)
3821                 return ret;
3822
3823         return __io_openat_prep(req, sqe);
3824 }
3825
3826 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3827 {
3828         struct open_flags op;
3829         struct file *file;
3830         bool nonblock_set;
3831         bool resolve_nonblock;
3832         int ret;
3833
3834         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3835         if (ret)
3836                 goto err;
3837         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3838         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3839         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3840                 /*
3841                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3842                  * it'll always -EAGAIN
3843                  */
3844                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3845                         return -EAGAIN;
3846                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3847                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3848         }
3849
3850         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3851         if (ret < 0)
3852                 goto err;
3853
3854         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3855         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3856         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3857             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3858                 /*
3859                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3860                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3861                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3862                  */
3863                 put_unused_fd(ret);
3864                 return -EAGAIN;
3865         }
3866
3867         if (IS_ERR(file)) {
3868                 put_unused_fd(ret);
3869                 ret = PTR_ERR(file);
3870         } else {
3871                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3872                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3873                 fsnotify_open(file);
3874                 fd_install(ret, file);
3875         }
3876 err:
3877         putname(req->open.filename);
3878         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3879         if (ret < 0)
3880                 req_set_fail(req);
3881         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3882         return 0;
3883 }
3884
3885 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3886 {
3887         return io_openat2(req, issue_flags);
3888 }
3889
3890 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3891                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3892 {
3893         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3894         u64 tmp;
3895
3896         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3897                 return -EINVAL;
3898
3899         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3900         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3901                 return -EINVAL;
3902
3903         memset(p, 0, sizeof(*p));
3904         p->nbufs = tmp;
3905         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3910                                int bgid, unsigned nbufs)
3911 {
3912         unsigned i = 0;
3913
3914         /* shouldn't happen */
3915         if (!nbufs)
3916                 return 0;
3917
3918         /* the head kbuf is the list itself */
3919         while (!list_empty(&buf->list)) {
3920                 struct io_buffer *nxt;
3921
3922                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3923                 list_del(&nxt->list);
3924                 kfree(nxt);
3925                 if (++i == nbufs)
3926                         return i;
3927         }
3928         i++;
3929         kfree(buf);
3930         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3931
3932         return i;
3933 }
3934
3935 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3936 {
3937         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3938         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3939         struct io_buffer *head;
3940         int ret = 0;
3941         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3942
3943         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3944
3945         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3946
3947         ret = -ENOENT;
3948         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3949         if (head)
3950                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3951         if (ret < 0)
3952                 req_set_fail(req);
3953
3954         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3955         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3956         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3957         return 0;
3958 }
3959
3960 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3961                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3962 {
3963         unsigned long size, tmp_check;
3964         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3965         u64 tmp;
3966
3967         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3968                 return -EINVAL;
3969
3970         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3971         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3972                 return -E2BIG;
3973         p->nbufs = tmp;
3974         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3975         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3976
3977         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3978                                 &size))
3979                 return -EOVERFLOW;
3980         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3981                 return -EOVERFLOW;
3982
3983         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3984         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3985                 return -EFAULT;
3986
3987         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3988         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3989         if (tmp > USHRT_MAX)
3990                 return -E2BIG;
3991         p->bid = tmp;
3992         return 0;
3993 }
3994
3995 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3996 {
3997         struct io_buffer *buf;
3998         u64 addr = pbuf->addr;
3999         int i, bid = pbuf->bid;
4000
4001         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4002                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4003                 if (!buf)
4004                         break;
4005
4006                 buf->addr = addr;
4007                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4008                 buf->bid = bid;
4009                 addr += pbuf->len;
4010                 bid++;
4011                 if (!*head) {
4012                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4013                         *head = buf;
4014                 } else {
4015                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4016                 }
4017         }
4018
4019         return i ? i : -ENOMEM;
4020 }
4021
4022 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4023 {
4024         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4025         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4026         struct io_buffer *head, *list;
4027         int ret = 0;
4028         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4029
4030         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4031
4032         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4033
4034         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4035
4036         ret = io_add_buffers(p, &head);
4037         if (ret >= 0 && !list) {
4038                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4039                 if (ret < 0)
4040                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4041         }
4042         if (ret < 0)
4043                 req_set_fail(req);
4044         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4045         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4046         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4047         return 0;
4048 }
4049
4050 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4051                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4052 {
4053 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4054         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4055                 return -EINVAL;
4056         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4057                 return -EINVAL;
4058
4059         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4060         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4061         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4062
4063         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4064                 struct epoll_event __user *ev;
4065
4066                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4067                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4068                         return -EFAULT;
4069         }
4070
4071         return 0;
4072 #else
4073         return -EOPNOTSUPP;
4074 #endif
4075 }
4076
4077 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4078 {
4079 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4080         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4081         int ret;
4082         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4083
4084         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4085         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4086                 return -EAGAIN;
4087
4088         if (ret < 0)
4089                 req_set_fail(req);
4090         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4091         return 0;
4092 #else
4093         return -EOPNOTSUPP;
4094 #endif
4095 }
4096
4097 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4098 {
4099 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4100         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4101                 return -EINVAL;
4102         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4103                 return -EINVAL;
4104
4105         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4106         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4107         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4108         return 0;
4109 #else
4110         return -EOPNOTSUPP;
4111 #endif
4112 }
4113
4114 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4115 {
4116 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4117         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4118         int ret;
4119
4120         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4121                 return -EAGAIN;
4122
4123         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4124         if (ret < 0)
4125                 req_set_fail(req);
4126         io_req_complete(req, ret);
4127         return 0;
4128 #else
4129         return -EOPNOTSUPP;
4130 #endif
4131 }
4132
4133 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4134 {
4135         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4136                 return -EINVAL;
4137         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4138                 return -EINVAL;
4139
4140         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4141         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4142         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4143         return 0;
4144 }
4145
4146 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4147 {
4148         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4149         int ret;
4150
4151         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4152                 switch (fa->advice) {
4153                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4154                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4155                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4156                         break;
4157                 default:
4158                         return -EAGAIN;
4159                 }
4160         }
4161
4162         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4163         if (ret < 0)
4164                 req_set_fail(req);
4165         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4166         return 0;
4167 }
4168
4169 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4170 {
4171         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4172                 return -EINVAL;
4173         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4174                 return -EINVAL;
4175         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4176                 return -EBADF;
4177
4178         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4179         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4180         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4181         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4182         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4183
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4188 {
4189         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4190         int ret;
4191
4192         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4193                 return -EAGAIN;
4194
4195         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4196                        ctx->buffer);
4197
4198         if (ret < 0)
4199                 req_set_fail(req);
4200         io_req_complete(req, ret);
4201         return 0;
4202 }
4203
4204 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4205 {
4206         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4207                 return -EINVAL;
4208         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4209             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4210                 return -EINVAL;
4211         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4212                 return -EBADF;
4213
4214         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4215         return 0;
4216 }
4217
4218 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4219 {
4220         struct files_struct *files = current->files;
4221         struct io_close *close = &req->close;
4222         struct fdtable *fdt;
4223         struct file *file = NULL;
4224         int ret = -EBADF;
4225
4226         spin_lock(&files->file_lock);
4227         fdt = files_fdtable(files);
4228         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4229                 spin_unlock(&files->file_lock);
4230                 goto err;
4231         }
4232         file = fdt->fd[close->fd];
4233         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4234                 spin_unlock(&files->file_lock);
4235                 file = NULL;
4236                 goto err;
4237         }
4238
4239         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4240         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4241                 spin_unlock(&files->file_lock);
4242                 return -EAGAIN;
4243         }
4244
4245         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4246         spin_unlock(&files->file_lock);
4247         if (ret < 0) {
4248                 if (ret == -ENOENT)
4249                         ret = -EBADF;
4250                 goto err;
4251         }
4252
4253         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4254         ret = filp_close(file, current->files);
4255 err:
4256         if (ret < 0)
4257                 req_set_fail(req);
4258         if (file)
4259                 fput(file);
4260         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4261         return 0;
4262 }
4263
4264 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4265 {
4266         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4267
4268         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4269                 return -EINVAL;
4270         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4271                 return -EINVAL;
4272
4273         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4274         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4275         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4276         return 0;
4277 }
4278
4279 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4280 {
4281         int ret;
4282
4283         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4284         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4285                 return -EAGAIN;
4286
4287         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4288                                 req->sync.flags);
4289         if (ret < 0)
4290                 req_set_fail(req);
4291         io_req_complete(req, ret);
4292         return 0;
4293 }
4294
4295 #if defined(CONFIG_NET)
4296 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4297                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4298 {
4299         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4300
4301         if (async_msg)
4302                 return -EAGAIN;
4303         if (io_alloc_async_data(req)) {
4304                 kfree(kmsg->free_iov);
4305                 return -ENOMEM;
4306         }
4307         async_msg = req->async_data;
4308         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4309         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4310         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4311         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4312         if (!async_msg->free_iov)
4313                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4314
4315         return -EAGAIN;
4316 }
4317
4318 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4319                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4320 {
4321         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4322         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4323         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4324                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4325 }
4326
4327 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4328 {
4329         int ret;
4330
4331         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4332         if (!ret)
4333                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4334         return ret;
4335 }
4336
4337 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4338 {
4339         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4340
4341         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4342                 return -EINVAL;
4343
4344         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4345         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4346         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4347         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4348                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4349
4350 #ifdef CONFIG_COMPAT
4351         if (req->ctx->compat)
4352                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4353 #endif
4354         return 0;
4355 }
4356
4357 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4358 {
4359         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4360         struct socket *sock;
4361         unsigned flags;
4362         int min_ret = 0;
4363         int ret;
4364
4365         sock = sock_from_file(req->file);
4366         if (unlikely(!sock))
4367                 return -ENOTSOCK;
4368
4369         kmsg = req->async_data;
4370         if (!kmsg) {
4371                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4372                 if (ret)
4373                         return ret;
4374                 kmsg = &iomsg;
4375         }
4376
4377         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4378         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4379                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4380         if (flags & MSG_WAITALL)
4381                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4382
4383         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4384         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4385                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4386         if (ret == -ERESTARTSYS)
4387                 ret = -EINTR;
4388
4389         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4390         if (kmsg->free_iov)
4391                 kfree(kmsg->free_iov);
4392         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4393         if (ret < min_ret)
4394                 req_set_fail(req);
4395         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4396         return 0;
4397 }
4398
4399 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4400 {
4401         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4402         struct msghdr msg;
4403         struct iovec iov;
4404         struct socket *sock;
4405         unsigned flags;
4406         int min_ret = 0;
4407         int ret;
4408
4409         sock = sock_from_file(req->file);
4410         if (unlikely(!sock))
4411                 return -ENOTSOCK;
4412
4413         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4414         if (unlikely(ret))
4415                 return ret;
4416
4417         msg.msg_name = NULL;
4418         msg.msg_control = NULL;
4419         msg.msg_controllen = 0;
4420         msg.msg_namelen = 0;
4421
4422         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4423         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4424                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4425         if (flags & MSG_WAITALL)
4426                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4427
4428         msg.msg_flags = flags;
4429         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4430         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4431                 return -EAGAIN;
4432         if (ret == -ERESTARTSYS)
4433                 ret = -EINTR;
4434
4435         if (ret < min_ret)
4436                 req_set_fail(req);
4437         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4438         return 0;
4439 }
4440
4441 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4442                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4443 {
4444         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4445         struct iovec __user *uiov;
4446         size_t iov_len;
4447         int ret;
4448
4449         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4450                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4451         if (ret)
4452                 return ret;
4453
4454         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4455                 if (iov_len > 1)
4456                         return -EINVAL;
4457                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4458                         return -EFAULT;
4459                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4460                 iomsg->free_iov = NULL;
4461         } else {
4462                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4463                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4464                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4465                                      false);
4466                 if (ret > 0)
4467                         ret = 0;
4468         }
4469
4470         return ret;
4471 }
4472
4473 #ifdef CONFIG_COMPAT
4474 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4475                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4476 {
4477         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4478         struct compat_iovec __user *uiov;
4479         compat_uptr_t ptr;
4480         compat_size_t len;
4481         int ret;
4482
4483         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4484                                   &ptr, &len);
4485         if (ret)
4486                 return ret;
4487
4488         uiov = compat_ptr(ptr);
4489         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4490                 compat_ssize_t clen;
4491
4492                 if (len > 1)
4493                         return -EINVAL;
4494                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4495                         return -EFAULT;
4496                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4497                         return -EFAULT;
4498                 if (clen < 0)
4499                         return -EINVAL;
4500                 sr->len = clen;
4501                 iomsg->free_iov = NULL;
4502         } else {
4503                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4504                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4505                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4506                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4507                 if (ret < 0)
4508                         return ret;
4509         }
4510
4511         return 0;
4512 }
4513 #endif
4514
4515 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4516                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4517 {
4518         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4519
4520 #ifdef CONFIG_COMPAT
4521         if (req->ctx->compat)
4522                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4523 #endif
4524
4525         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4526 }
4527
4528 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4529                                                bool needs_lock)
4530 {
4531         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4532         struct io_buffer *kbuf;
4533
4534         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4535         if (IS_ERR(kbuf))
4536                 return kbuf;
4537
4538         sr->kbuf = kbuf;
4539         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4540         return kbuf;
4541 }
4542
4543 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4544 {
4545         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4546 }
4547
4548 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4549 {
4550         int ret;
4551
4552         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4553         if (!ret)
4554                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4555         return ret;
4556 }
4557
4558 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4559 {
4560         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4561
4562         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4563                 return -EINVAL;
4564
4565         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4566         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4567         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4568         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4569         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4570                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4571
4572 #ifdef CONFIG_COMPAT
4573         if (req->ctx->compat)
4574                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4575 #endif
4576         return 0;
4577 }
4578
4579 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4580 {
4581         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4582         struct socket *sock;
4583         struct io_buffer *kbuf;
4584         unsigned flags;
4585         int min_ret = 0;
4586         int ret, cflags = 0;
4587         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4588
4589         sock = sock_from_file(req->file);
4590         if (unlikely(!sock))
4591                 return -ENOTSOCK;
4592
4593         kmsg = req->async_data;
4594         if (!kmsg) {
4595                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4596                 if (ret)
4597                         return ret;
4598                 kmsg = &iomsg;
4599         }
4600
4601         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4602                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4603                 if (IS_ERR(kbuf))
4604                         return PTR_ERR(kbuf);
4605                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4606                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4607                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4608                                 1, req->sr_msg.len);
4609         }
4610
4611         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4612         if (force_nonblock)
4613                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4614         if (flags & MSG_WAITALL)
4615                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4616
4617         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4618                                         kmsg->uaddr, flags);
4619         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4620                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4621         if (ret == -ERESTARTSYS)
4622                 ret = -EINTR;
4623
4624         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4625                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4626         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4627         if (kmsg->free_iov)
4628                 kfree(kmsg->free_iov);
4629         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4630         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4631                 req_set_fail(req);
4632         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4633         return 0;
4634 }
4635
4636 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4637 {
4638         struct io_buffer *kbuf;
4639         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4640         struct msghdr msg;
4641         void __user *buf = sr->buf;
4642         struct socket *sock;
4643         struct iovec iov;
4644         unsigned flags;
4645         int min_ret = 0;
4646         int ret, cflags = 0;
4647         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4648
4649         sock = sock_from_file(req->file);
4650         if (unlikely(!sock))
4651                 return -ENOTSOCK;
4652
4653         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4654                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4655                 if (IS_ERR(kbuf))
4656                         return PTR_ERR(kbuf);
4657                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4658         }
4659
4660         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4661         if (unlikely(ret))
4662                 goto out_free;
4663
4664         msg.msg_name = NULL;
4665         msg.msg_control = NULL;
4666         msg.msg_controllen = 0;
4667         msg.msg_namelen = 0;
4668         msg.msg_iocb = NULL;
4669         msg.msg_flags = 0;
4670
4671         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4672         if (force_nonblock)
4673                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4674         if (flags & MSG_WAITALL)
4675                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4676
4677         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4678         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4679                 return -EAGAIN;
4680         if (ret == -ERESTARTSYS)
4681                 ret = -EINTR;
4682 out_free:
4683         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4684                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4685         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4686                 req_set_fail(req);
4687         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4692 {
4693         struct io_accept *accept = &req->accept;
4694
4695         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4696                 return -EINVAL;
4697         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4698                 return -EINVAL;
4699
4700         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4701         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4702         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4703         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4704         return 0;
4705 }
4706
4707 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4708 {
4709         struct io_accept *accept = &req->accept;
4710         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4711         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4712         int ret;
4713
4714         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4715                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4716
4717         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4718                                         accept->addr_len, accept->flags,
4719                                         accept->nofile);
4720         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4721                 return -EAGAIN;
4722         if (ret < 0) {
4723                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4724                         ret = -EINTR;
4725                 req_set_fail(req);
4726         }
4727         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4728         return 0;
4729 }
4730
4731 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4732 {
4733         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4734         struct io_connect *conn = &req->connect;
4735
4736         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4737 }
4738
4739 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4740 {
4741         struct io_connect *conn = &req->connect;
4742
4743         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4744                 return -EINVAL;
4745         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4746                 return -EINVAL;
4747
4748         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4749         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4750         return 0;
4751 }
4752
4753 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4754 {
4755         struct io_async_connect __io, *io;
4756         unsigned file_flags;
4757         int ret;
4758         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4759
4760         if (req->async_data) {
4761                 io = req->async_data;
4762         } else {
4763                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4764                                                 req->connect.addr_len,
4765                                                 &__io.address);
4766                 if (ret)
4767                         goto out;
4768                 io = &__io;
4769         }
4770
4771         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4772
4773         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4774                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4775         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4776                 if (req->async_data)
4777                         return -EAGAIN;
4778                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4779                         ret = -ENOMEM;
4780                         goto out;
4781                 }
4782                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4783                 return -EAGAIN;
4784         }
4785         if (ret == -ERESTARTSYS)
4786                 ret = -EINTR;
4787 out:
4788         if (ret < 0)
4789                 req_set_fail(req);
4790         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4791         return 0;
4792 }
4793 #else /* !CONFIG_NET */
4794 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4795 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4796 {                                                                       \
4797         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4798 }
4799
4800 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4801 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4802 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4803 {                                                                       \
4804         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4805 }                                                                       \
4806
4807 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4808 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4809 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4810 {                                                                       \
4811         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4812 }
4813
4814 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4815 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4816 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4817 IO_NETOP_PREP(accept);
4818 IO_NETOP_FN(send);
4819 IO_NETOP_FN(recv);
4820 #endif /* CONFIG_NET */
4821
4822 struct io_poll_table {
4823         struct poll_table_struct pt;
4824         struct io_kiocb *req;
4825         int error;
4826 };
4827
4828 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4829                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4830 {
4831         int ret;
4832
4833         /* for instances that support it check for an event match first: */
4834         if (mask && !(mask & poll->events))
4835                 return 0;
4836
4837         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4838
4839         list_del_init(&poll->wait.entry);
4840
4841         req->result = mask;
4842         req->task_work.func = func;
4843
4844         /*
4845          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4846          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4847          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4848          * have the needed state needed for it anyway.
4849          */
4850         ret = io_req_task_work_add(req);
4851         if (unlikely(ret)) {
4852                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4853                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4854         }
4855         return 1;
4856 }
4857
4858 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4859         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4860 {
4861         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4862
4863         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4864                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4865
4866                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4867         }
4868
4869         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4870         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4871                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4872                 return true;
4873         }
4874
4875         return false;
4876 }
4877
4878 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4879 {
4880         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4881         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4882                 return req->async_data;
4883         return req->apoll->double_poll;
4884 }
4885
4886 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4887 {
4888         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4889                 return &req->poll;
4890         return &req->apoll->poll;
4891 }
4892
4893 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4894         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4895 {
4896         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4897
4898         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4899
4900         if (poll && poll->head) {
4901                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4902
4903                 spin_lock(&head->lock);
4904                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4905                 if (poll->wait.private)
4906                         req_ref_put(req);
4907                 poll->head = NULL;
4908                 spin_unlock(&head->lock);
4909         }
4910 }
4911
4912 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4913         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4914 {
4915         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4916         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4917         int error;
4918
4919         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4920                 error = -ECANCELED;
4921                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4922         } else {
4923                 error = mangle_poll(mask);
4924         }
4925         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4926                 flags = 0;
4927         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4928                 io_poll_remove_waitqs(req);
4929                 req->poll.done = true;
4930                 flags = 0;
4931         }
4932         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4933                 ctx->cq_extra++;
4934
4935         io_commit_cqring(ctx);
4936         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4937 }
4938
4939 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4940 {
4941         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4942         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4943         struct io_kiocb *nxt;
4944
4945         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4946                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4947         } else {
4948                 bool done;
4949
4950                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4951                 if (done) {
4952                         hash_del(&req->hash_node);
4953                 } else {
4954                         req->result = 0;
4955                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4956                 }
4957                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4958                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4959
4960                 if (done) {
4961                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4962                         if (nxt)
4963                                 __io_req_task_submit(nxt);
4964                 }
4965         }
4966 }
4967
4968 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4969                                int sync, void *key)
4970 {
4971         struct io_kiocb *req = wait->private;
4972         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4973         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4974
4975         /* for instances that support it check for an event match first: */
4976         if (mask && !(mask & poll->events))
4977                 return 0;
4978         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4979                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4980
4981         list_del_init(&wait->entry);
4982
4983         if (poll && poll->head) {
4984                 bool done;
4985
4986                 spin_lock(&poll->head->lock);
4987                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4988                 if (!done)
4989                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4990                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4991                 wait->private = NULL;
4992                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4993                 if (!done) {
4994                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4995                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4996                 }
4997         }
4998         req_ref_put(req);
4999         return 1;
5000 }
5001
5002 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5003                               wait_queue_func_t wake_func)
5004 {
5005         poll->head = NULL;
5006         poll->done = false;
5007         poll->canceled = false;
5008 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5009         /* mask in events that we always want/need */
5010         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5011         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5012         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5013 }
5014
5015 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5016                             struct wait_queue_head *head,
5017                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5018 {
5019         struct io_kiocb *req = pt->req;
5020
5021         /*
5022          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5023          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5024          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5025          */
5026         if (unlikely(poll->head)) {
5027                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5028
5029                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5030                 if (*poll_ptr) {
5031                         pt->error = -EINVAL;
5032                         return;
5033                 }
5034                 /*
5035                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5036                  * into one-shot mode.
5037                  */
5038                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5039                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5040                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5041                 if (poll_one->head == head)
5042                         return;
5043                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5044                 if (!poll) {
5045                         pt->error = -ENOMEM;
5046                         return;
5047                 }
5048                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5049                 req_ref_get(req);
5050                 poll->wait.private = req;
5051                 *poll_ptr = poll;
5052         }
5053
5054         pt->error = 0;
5055         poll->head = head;
5056
5057         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5058                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5059         else
5060                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5061 }
5062
5063 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5064                                struct poll_table_struct *p)
5065 {
5066         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5067         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5068
5069         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5070 }
5071
5072 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5073 {
5074         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5075         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5076         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5077
5078         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5079
5080         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5081                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5082                 return;
5083         }
5084
5085         hash_del(&req->hash_node);
5086         io_poll_remove_double(req);
5087         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5088
5089         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5090                 __io_req_task_submit(req);
5091         else
5092                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5093 }
5094
5095 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5096                         void *key)
5097 {
5098         struct io_kiocb *req = wait->private;
5099         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5100
5101         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5102                                         key_to_poll(key));
5103
5104         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5105 }
5106
5107 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5108 {
5109         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5110         struct hlist_head *list;
5111
5112         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5113         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5114 }
5115
5116 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5117                                       struct io_poll_iocb *poll,
5118                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5119                                       wait_queue_func_t wake_func)
5120         __acquires(&ctx->completion_lock)
5121 {
5122         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5123         bool cancel = false;
5124
5125         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5126         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5127         poll->file = req->file;
5128         poll->wait.private = req;
5129
5130         ipt->pt._key = mask;
5131         ipt->req = req;
5132         ipt->error = -EINVAL;
5133
5134         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5135
5136         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5137         if (likely(poll->head)) {
5138                 spin_lock(&poll->head->lock);
5139                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5140                         if (ipt->error)
5141                                 cancel = true;
5142                         ipt->error = 0;
5143                         mask = 0;
5144                 }
5145                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5146                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5147                 else if (cancel)
5148                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5149                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5150                         io_poll_req_insert(req);
5151                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5152         }
5153
5154         return mask;
5155 }
5156
5157 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5158 {
5159         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5160         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5161         struct async_poll *apoll;
5162         struct io_poll_table ipt;
5163         __poll_t mask, ret;
5164         int rw;
5165
5166         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5167                 return false;
5168         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5169                 return false;
5170         if (def->pollin)
5171                 rw = READ;
5172         else if (def->pollout)
5173                 rw = WRITE;
5174         else
5175                 return false;
5176         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5177         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5178                 return false;
5179
5180         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5181         if (unlikely(!apoll))
5182                 return false;
5183         apoll->double_poll = NULL;
5184
5185         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5186         req->apoll = apoll;
5187
5188         mask = EPOLLONESHOT;
5189         if (def->pollin)
5190                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5191         if (def->pollout)
5192                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5193
5194         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5195         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5196             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5197                 mask &= ~POLLIN;
5198
5199         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5200
5201         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5202
5203         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5204                                         io_async_wake);
5205         if (ret || ipt.error) {
5206                 io_poll_remove_double(req);
5207                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5208                 return false;
5209         }
5210         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5211         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5212                                 mask, apoll->poll.events);
5213         return true;
5214 }
5215
5216 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5217                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5218         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5219 {
5220         bool do_complete = false;
5221
5222         if (!poll->head)
5223                 return false;
5224         spin_lock(&poll->head->lock);
5225         if (do_cancel)
5226                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5227         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5228                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5229                 do_complete = true;
5230         }
5231         spin_unlock(&poll->head->lock);
5232         hash_del(&req->hash_node);
5233         return do_complete;
5234 }
5235
5236 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5237         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5238 {
5239         bool do_complete;
5240
5241         io_poll_remove_double(req);
5242         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5243
5244         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5245                 /* non-poll requests have submit ref still */
5246                 req_ref_put(req);
5247         }
5248         return do_complete;
5249 }
5250
5251 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5252         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5253 {
5254         bool do_complete;
5255
5256         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5257         if (do_complete) {
5258                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5259                 io_commit_cqring(req->ctx);
5260                 req_set_fail(req);
5261                 io_put_req_deferred(req, 1);
5262         }
5263
5264         return do_complete;
5265 }
5266
5267 /*
5268  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5269  */
5270 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5271                                bool cancel_all)
5272 {
5273         struct hlist_node *tmp;
5274         struct io_kiocb *req;
5275         int posted = 0, i;
5276
5277         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5278         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5279                 struct hlist_head *list;
5280
5281                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5282                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5283                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5284                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5285                 }
5286         }
5287         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5288
5289         if (posted)
5290                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5291
5292         return posted != 0;
5293 }
5294
5295 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5296                                      bool poll_only)
5297         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5298 {
5299         struct hlist_head *list;
5300         struct io_kiocb *req;
5301
5302         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5303         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5304                 if (sqe_addr != req->user_data)
5305                         continue;
5306                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5307                         continue;
5308                 return req;
5309         }
5310         return NULL;
5311 }
5312
5313 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5314                           bool poll_only)
5315         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5316 {
5317         struct io_kiocb *req;
5318
5319         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5320         if (!req)
5321                 return -ENOENT;
5322         if (io_poll_remove_one(req))
5323                 return 0;
5324
5325         return -EALREADY;
5326 }
5327
5328 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5329                                      unsigned int flags)
5330 {
5331         u32 events;
5332
5333         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5334 #ifdef __BIG_ENDIAN
5335         events = swahw32(events);
5336 #endif
5337         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5338                 events |= EPOLLONESHOT;
5339         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5340 }
5341
5342 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5343                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5344 {
5345         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5346         u32 flags;
5347
5348         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5349                 return -EINVAL;
5350         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5351                 return -EINVAL;
5352         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5353         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5354                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5355                 return -EINVAL;
5356         /* meaningless without update */
5357         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5358                 return -EINVAL;
5359
5360         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5361         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5362         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5363
5364         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5365         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5366                 return -EINVAL;
5367         if (upd->update_events)
5368                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5369         else if (sqe->poll32_events)
5370                 return -EINVAL;
5371
5372         return 0;
5373 }
5374
5375 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5376                         void *key)
5377 {
5378         struct io_kiocb *req = wait->private;
5379         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5380
5381         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5382 }
5383
5384 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5385                                struct poll_table_struct *p)
5386 {
5387         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5388
5389         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5390 }
5391
5392 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5393 {
5394         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5395         u32 flags;
5396
5397         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5398                 return -EINVAL;
5399         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5400                 return -EINVAL;
5401         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5402         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5403                 return -EINVAL;
5404
5405         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5406         return 0;
5407 }
5408
5409 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5410 {
5411         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5412         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5413         struct io_poll_table ipt;
5414         __poll_t mask;
5415
5416         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5417
5418         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5419                                         io_poll_wake);
5420
5421         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5422                 ipt.error = 0;
5423                 io_poll_complete(req, mask);
5424         }
5425         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5426
5427         if (mask) {
5428                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5429                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5430                         io_put_req(req);
5431         }
5432         return ipt.error;
5433 }
5434
5435 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5436 {
5437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5438         struct io_kiocb *preq;
5439         bool completing;
5440         int ret;
5441
5442         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5443         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5444         if (!preq) {
5445                 ret = -ENOENT;
5446                 goto err;
5447         }
5448
5449         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5450                 completing = true;
5451                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5452                 goto err;
5453         }
5454
5455         /*
5456          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5457          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5458          * let completion re-add it.
5459          */
5460         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5461         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5462                 ret = -EALREADY;
5463                 goto err;
5464         }
5465         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5466         ret = 0;
5467 err:
5468         if (ret < 0) {
5469                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5470                 req_set_fail(req);
5471                 io_req_complete(req, ret);
5472                 return 0;
5473         }
5474         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5475         if (req->poll_update.update_events) {
5476                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5477                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5478                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5479         }
5480         if (req->poll_update.update_user_data)
5481                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5482         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5483
5484         /* complete update request, we're done with it */
5485         io_req_complete(req, ret);
5486
5487         if (!completing) {
5488                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5489                 if (ret < 0) {
5490                         req_set_fail(preq);
5491                         io_req_complete(preq, ret);
5492                 }
5493         }
5494         return 0;
5495 }
5496
5497 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5498 {
5499         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5500                                                 struct io_timeout_data, timer);
5501         struct io_kiocb *req = data->req;
5502         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5503         unsigned long flags;
5504
5505         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5506         list_del_init(&req->timeout.list);
5507         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5508                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5509
5510         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5511         io_commit_cqring(ctx);
5512         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5513
5514         io_cqring_ev_posted(ctx);
5515         req_set_fail(req);
5516         io_put_req(req);
5517         return HRTIMER_NORESTART;
5518 }
5519
5520 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5521                                            __u64 user_data)
5522         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5523 {
5524         struct io_timeout_data *io;
5525         struct io_kiocb *req;
5526         bool found = false;
5527
5528         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5529                 found = user_data == req->user_data;
5530                 if (found)
5531                         break;
5532         }
5533         if (!found)
5534                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5535
5536         io = req->async_data;
5537         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5538                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5539         list_del_init(&req->timeout.list);
5540         return req;
5541 }
5542
5543 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5544         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5545 {
5546         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5547
5548         if (IS_ERR(req))
5549                 return PTR_ERR(req);
5550
5551         req_set_fail(req);
5552         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5553         io_put_req_deferred(req, 1);
5554         return 0;
5555 }
5556
5557 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5558                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5559         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5560 {
5561         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5562         struct io_timeout_data *data;
5563
5564         if (IS_ERR(req))
5565                 return PTR_ERR(req);
5566
5567         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5568         data = req->async_data;
5569         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5570         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5571         data->timer.function = io_timeout_fn;
5572         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5573         return 0;
5574 }
5575
5576 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5577                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5578 {
5579         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5580
5581         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5582                 return -EINVAL;
5583         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5584                 return -EINVAL;
5585         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5586                 return -EINVAL;
5587
5588         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5589         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5590         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5591                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5592                         return -EINVAL;
5593                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5594                         return -EFAULT;
5595         } else if (tr->flags) {
5596                 /* timeout removal doesn't support flags */
5597                 return -EINVAL;
5598         }
5599
5600         return 0;
5601 }
5602
5603 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5604 {
5605         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5606                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5607 }
5608
5609 /*
5610  * Remove or update an existing timeout command
5611  */
5612 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5613 {
5614         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5615         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5616         int ret;
5617
5618         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5619         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5620                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5621         else
5622                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5623                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5624
5625         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5626         io_commit_cqring(ctx);
5627         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5628         io_cqring_ev_posted(ctx);
5629         if (ret < 0)
5630                 req_set_fail(req);
5631         io_put_req(req);
5632         return 0;
5633 }
5634
5635 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5636                            bool is_timeout_link)
5637 {
5638         struct io_timeout_data *data;
5639         unsigned flags;
5640         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5641
5642         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5643                 return -EINVAL;
5644         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5645                 return -EINVAL;
5646         if (off && is_timeout_link)
5647                 return -EINVAL;
5648         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5649         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5650                 return -EINVAL;
5651
5652         req->timeout.off = off;
5653         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5654                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5655
5656         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5657                 return -ENOMEM;
5658
5659         data = req->async_data;
5660         data->req = req;
5661
5662         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5663                 return -EFAULT;
5664
5665         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5666         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5667         if (is_timeout_link)
5668                 io_req_track_inflight(req);
5669         return 0;
5670 }
5671
5672 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5673 {
5674         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5675         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5676         struct list_head *entry;
5677         u32 tail, off = req->timeout.off;
5678
5679         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5680
5681         /*
5682          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5683          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5684          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5685          */
5686         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5687                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5688                 goto add;
5689         }
5690
5691         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5692         req->timeout.target_seq = tail + off;
5693
5694         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5695          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5696          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5697          */
5698         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5699
5700         /*
5701          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5702          * the one we need first.
5703          */
5704         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5705                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5706                                                   timeout.list);
5707
5708                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5709                         continue;
5710                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5711                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5712                         break;
5713         }
5714 add:
5715         list_add(&req->timeout.list, entry);
5716         data->timer.function = io_timeout_fn;
5717         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5718         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5719         return 0;
5720 }
5721
5722 struct io_cancel_data {
5723         struct io_ring_ctx *ctx;
5724         u64 user_data;
5725 };
5726
5727 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5728 {
5729         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5730         struct io_cancel_data *cd = data;
5731
5732         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5733 }
5734
5735 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5736                                struct io_ring_ctx *ctx)
5737 {
5738         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5739         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5740         int ret = 0;
5741
5742         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5743                 return -ENOENT;
5744
5745         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5746         switch (cancel_ret) {
5747         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5748                 ret = 0;
5749                 break;
5750         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5751                 ret = -EALREADY;
5752                 break;
5753         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5754                 ret = -ENOENT;
5755                 break;
5756         }
5757
5758         return ret;
5759 }
5760
5761 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5762                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5763                                      int success_ret)
5764 {
5765         unsigned long flags;
5766         int ret;
5767
5768         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5769         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5770         if (ret != -ENOENT)
5771                 goto done;
5772         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5773         if (ret != -ENOENT)
5774                 goto done;
5775         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5776 done:
5777         if (!ret)
5778                 ret = success_ret;
5779         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5780         io_commit_cqring(ctx);
5781         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5782         io_cqring_ev_posted(ctx);
5783
5784         if (ret < 0)
5785                 req_set_fail(req);
5786 }
5787
5788 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5789                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5790 {
5791         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5792                 return -EINVAL;
5793         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5794                 return -EINVAL;
5795         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5796                 return -EINVAL;
5797
5798         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5799         return 0;
5800 }
5801
5802 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5803 {
5804         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5805         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5806         struct io_tctx_node *node;
5807         int ret;
5808
5809         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5810         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5811         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5812         if (ret != -ENOENT)
5813                 goto done;
5814         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5815         if (ret != -ENOENT)
5816                 goto done;
5817         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5818         if (ret != -ENOENT)
5819                 goto done;
5820         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5821
5822         /* slow path, try all io-wq's */
5823         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5824         ret = -ENOENT;
5825         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5826                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5827
5828                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5829                 if (ret != -ENOENT)
5830                         break;
5831         }
5832         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5833
5834         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5835 done:
5836         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5837         io_commit_cqring(ctx);
5838         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5839         io_cqring_ev_posted(ctx);
5840
5841         if (ret < 0)
5842                 req_set_fail(req);
5843         io_put_req(req);
5844         return 0;
5845 }
5846
5847 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5848                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5849 {
5850         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5851                 return -EINVAL;
5852         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5853                 return -EINVAL;
5854
5855         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5856         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5857         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5858                 return -EINVAL;
5859         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5860         return 0;
5861 }
5862
5863 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5864 {
5865         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5866         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5867         int ret;
5868
5869         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5870                 return -EAGAIN;
5871
5872         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5873         up.data = req->rsrc_update.arg;
5874         up.nr = 0;
5875         up.tags = 0;
5876         up.resv = 0;
5877
5878         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5879         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5880                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5881         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5882
5883         if (ret < 0)
5884                 req_set_fail(req);
5885         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5886         return 0;
5887 }
5888
5889 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5890 {
5891         switch (req->opcode) {
5892         case IORING_OP_NOP:
5893                 return 0;
5894         case IORING_OP_READV:
5895         case IORING_OP_READ_FIXED:
5896         case IORING_OP_READ:
5897                 return io_read_prep(req, sqe);
5898         case IORING_OP_WRITEV:
5899         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5900         case IORING_OP_WRITE:
5901                 return io_write_prep(req, sqe);
5902         case IORING_OP_POLL_ADD:
5903                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5904         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5905                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5906         case IORING_OP_FSYNC:
5907                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5908         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5909                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5910         case IORING_OP_SENDMSG:
5911         case IORING_OP_SEND:
5912                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5913         case IORING_OP_RECVMSG:
5914         case IORING_OP_RECV:
5915                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5916         case IORING_OP_CONNECT:
5917                 return io_connect_prep(req, sqe);
5918         case IORING_OP_TIMEOUT:
5919                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5920         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5921                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5923                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5924         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5925                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5926         case IORING_OP_ACCEPT:
5927                 return io_accept_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_FALLOCATE:
5929                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_OPENAT:
5931                 return io_openat_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_CLOSE:
5933                 return io_close_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5935                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5936         case IORING_OP_STATX:
5937                 return io_statx_prep(req, sqe);
5938         case IORING_OP_FADVISE:
5939                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_MADVISE:
5941                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_OPENAT2:
5943                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5944         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5945                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_SPLICE:
5947                 return io_splice_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5949                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5950         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5951                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_TEE:
5953                 return io_tee_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5955                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_RENAMEAT:
5957                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_UNLINKAT:
5959                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5960         }
5961
5962         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5963                         req->opcode);
5964         return -EINVAL;
5965 }
5966
5967 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5968 {
5969         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5970                 return 0;
5971         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5972                 return -EFAULT;
5973         if (io_alloc_async_data(req))
5974                 return -EAGAIN;
5975
5976         switch (req->opcode) {
5977         case IORING_OP_READV:
5978                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5979         case IORING_OP_WRITEV:
5980                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5981         case IORING_OP_SENDMSG:
5982                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5983         case IORING_OP_RECVMSG:
5984                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5985         case IORING_OP_CONNECT:
5986                 return io_connect_prep_async(req);
5987         }
5988         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5989                     req->opcode);
5990         return -EFAULT;
5991 }
5992
5993 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5994 {
5995         struct io_kiocb *pos;
5996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5997         u32 nr_reqs = 0;
5998
5999         io_for_each_link(pos, req)
6000                 nr_reqs++;
6001         return ctx->cached_sq_head - nr_reqs;
6002 }
6003
6004 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6005 {
6006         struct io_kiocb *pos;
6007         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6008         struct io_defer_entry *de;
6009         int ret;
6010         u32 seq;
6011
6012         /*
6013          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6014          * head request and the next request/link after the current link.
6015          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6016          * maintained for every request of our link.
6017          */
6018         if (ctx->drain_next) {
6019                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6020                 ctx->drain_next = false;
6021         }
6022         /* not interested in head, start from the first linked */
6023         io_for_each_link(pos, req->link) {
6024                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6025                         ctx->drain_next = true;
6026                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6027                         break;
6028                 }
6029         }
6030
6031         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6032         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6033                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6034                 ctx->drain_active = false;
6035                 return false;
6036         }
6037
6038         seq = io_get_sequence(req);
6039         /* Still a chance to pass the sequence check */
6040         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6041                 return false;
6042
6043         ret = io_req_prep_async(req);
6044         if (ret)
6045                 return ret;
6046         io_prep_async_link(req);
6047         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6048         if (!de) {
6049                 io_req_complete_failed(req, ret);
6050                 return true;
6051         }
6052
6053         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6054         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6055                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6056                 kfree(de);
6057                 io_queue_async_work(req);
6058                 return true;
6059         }
6060
6061         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6062         de->req = req;
6063         de->seq = seq;
6064         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6065         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6066         return true;
6067 }
6068
6069 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6070 {
6071         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6072                 switch (req->opcode) {
6073                 case IORING_OP_READV:
6074                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6075                 case IORING_OP_READ:
6076                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6077                         break;
6078                 case IORING_OP_RECVMSG:
6079                 case IORING_OP_RECV:
6080                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6081                         break;
6082                 }
6083                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6084         }
6085
6086         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6087                 switch (req->opcode) {
6088                 case IORING_OP_READV:
6089                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6090                 case IORING_OP_READ:
6091                 case IORING_OP_WRITEV:
6092                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6093                 case IORING_OP_WRITE: {
6094                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6095                         if (io->free_iovec)
6096                                 kfree(io->free_iovec);
6097                         break;
6098                         }
6099                 case IORING_OP_RECVMSG:
6100                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6101                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6102
6103                         kfree(io->free_iov);
6104                         break;
6105                         }
6106                 case IORING_OP_SPLICE:
6107                 case IORING_OP_TEE:
6108                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6109                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6110                         break;
6111                 case IORING_OP_OPENAT:
6112                 case IORING_OP_OPENAT2:
6113                         if (req->open.filename)
6114                                 putname(req->open.filename);
6115                         break;
6116                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6117                         putname(req->rename.oldpath);
6118                         putname(req->rename.newpath);
6119                         break;
6120                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6121                         putname(req->unlink.filename);
6122                         break;
6123                 }
6124                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6125         }
6126         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6127                 kfree(req->apoll->double_poll);
6128                 kfree(req->apoll);
6129                 req->apoll = NULL;
6130         }
6131         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6132                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6133
6134                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6135                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6136         }
6137         if (req->flags & REQ_F_CREDS) {
6138                 put_cred(req->creds);
6139                 req->flags &= ~REQ_F_CREDS;
6140         }
6141 }
6142
6143 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6144 {
6145         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6146         const struct cred *creds = NULL;
6147         int ret;
6148
6149         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6150                 creds = override_creds(req->creds);
6151
6152         switch (req->opcode) {
6153         case IORING_OP_NOP:
6154                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6155                 break;
6156         case IORING_OP_READV:
6157         case IORING_OP_READ_FIXED:
6158         case IORING_OP_READ:
6159                 ret = io_read(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_WRITEV:
6162         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6163         case IORING_OP_WRITE:
6164                 ret = io_write(req, issue_flags);
6165                 break;
6166         case IORING_OP_FSYNC:
6167                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6168                 break;
6169         case IORING_OP_POLL_ADD:
6170                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6171                 break;
6172         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6173                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6174                 break;
6175         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6176                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_SENDMSG:
6179                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6180                 break;
6181         case IORING_OP_SEND:
6182                 ret = io_send(req, issue_flags);
6183                 break;
6184         case IORING_OP_RECVMSG:
6185                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6186                 break;
6187         case IORING_OP_RECV:
6188                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6189                 break;
6190         case IORING_OP_TIMEOUT:
6191                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6192                 break;
6193         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6194                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6195                 break;
6196         case IORING_OP_ACCEPT:
6197                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6198                 break;
6199         case IORING_OP_CONNECT:
6200                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6201                 break;
6202         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6203                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6204                 break;
6205         case IORING_OP_FALLOCATE:
6206                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6207                 break;
6208         case IORING_OP_OPENAT:
6209                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6210                 break;
6211         case IORING_OP_CLOSE:
6212                 ret = io_close(req, issue_flags);
6213                 break;
6214         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6215                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6216                 break;
6217         case IORING_OP_STATX:
6218                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6219                 break;
6220         case IORING_OP_FADVISE:
6221                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6222                 break;
6223         case IORING_OP_MADVISE:
6224                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6225                 break;
6226         case IORING_OP_OPENAT2:
6227                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6228                 break;
6229         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6230                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6231                 break;
6232         case IORING_OP_SPLICE:
6233                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6234                 break;
6235         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6236                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6237                 break;
6238         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6239                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6240                 break;
6241         case IORING_OP_TEE:
6242                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6243                 break;
6244         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6245                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6246                 break;
6247         case IORING_OP_RENAMEAT:
6248                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6249                 break;
6250         case IORING_OP_UNLINKAT:
6251                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6252                 break;
6253         default:
6254                 ret = -EINVAL;
6255                 break;
6256         }
6257
6258         if (creds)
6259                 revert_creds(creds);
6260         if (ret)
6261                 return ret;
6262         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6263         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6264                 io_iopoll_req_issued(req);
6265
6266         return 0;
6267 }
6268
6269 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6270 {
6271         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6272         struct io_kiocb *timeout;
6273         int ret = 0;
6274
6275         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6276         if (timeout)
6277                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6278
6279         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6280                 ret = -ECANCELED;
6281
6282         if (!ret) {
6283                 do {
6284                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6285                         /*
6286                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6287                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6288                          * wait for request slots on the block side.
6289                          */
6290                         if (ret != -EAGAIN)
6291                                 break;
6292                         cond_resched();
6293                 } while (1);
6294         }
6295
6296         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6297         if (ret) {
6298                 /* io-wq is going to take one down */
6299                 req_ref_get(req);
6300                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6301         }
6302 }
6303
6304 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6305 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6306 #ifdef CONFIG_64BIT
6307 #define FFS_ISREG               0x4UL
6308 #else
6309 #define FFS_ISREG               0x0UL
6310 #endif
6311 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6312
6313 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6314                                                       unsigned i)
6315 {
6316         struct io_fixed_file *table_l2;
6317
6318         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6319         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6320 }
6321
6322 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6323                                               int index)
6324 {
6325         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6326
6327         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6328 }
6329
6330 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6331 {
6332         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6333
6334         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6335                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6336         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6337                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6338         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6339                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6340         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6341 }
6342
6343 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6344                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6345 {
6346         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6347         struct file *file;
6348
6349         if (fixed) {
6350                 unsigned long file_ptr;
6351
6352                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6353                         return NULL;
6354                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6355                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6356                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6357                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6358                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6359                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6360                 io_req_set_rsrc_node(req);
6361         } else {
6362                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6363                 file = __io_file_get(state, fd);
6364
6365                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6366                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6367                         io_req_track_inflight(req);
6368         }
6369
6370         return file;
6371 }
6372
6373 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6374 {
6375         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6376                                                 struct io_timeout_data, timer);
6377         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6378         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6379         unsigned long flags;
6380
6381         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6382         prev = req->timeout.head;
6383         req->timeout.head = NULL;
6384
6385         /*
6386          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6387          * race with the completion of the linked work.
6388          */
6389         if (prev) {
6390                 io_remove_next_linked(prev);
6391                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6392                         prev = NULL;
6393         }
6394         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6395
6396         if (prev) {
6397                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6398                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6399                 io_put_req_deferred(req, 1);
6400         } else {
6401                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6402         }
6403         return HRTIMER_NORESTART;
6404 }
6405
6406 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6407 {
6408         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6409
6410         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6411         /*
6412          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6413          * before we got a chance to setup the timer
6414          */
6415         if (req->timeout.head) {
6416                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6417
6418                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6419                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6420                                 data->mode);
6421         }
6422         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6423         /* drop submission reference */
6424         io_put_req(req);
6425 }
6426
6427 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6428 {
6429         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6430
6431         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6432             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6433                 return NULL;
6434
6435         nxt->timeout.head = req;
6436         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6437         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6438         return nxt;
6439 }
6440
6441 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6442 {
6443         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6444         int ret;
6445
6446         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6447
6448         /*
6449          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6450          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6451          */
6452         if (likely(!ret)) {
6453                 /* drop submission reference */
6454                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6455                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6456                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6457
6458                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6459                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6460                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6461                 } else {
6462                         io_put_req(req);
6463                 }
6464         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6465                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6466                         /*
6467                          * Queued up for async execution, worker will release
6468                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6469                          */
6470                         io_queue_async_work(req);
6471                 }
6472         } else {
6473                 io_req_complete_failed(req, ret);
6474         }
6475         if (linked_timeout)
6476                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6477 }
6478
6479 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6480 {
6481         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6482                 return;
6483
6484         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6485                 __io_queue_sqe(req);
6486         } else {
6487                 int ret = io_req_prep_async(req);
6488
6489                 if (unlikely(ret))
6490                         io_req_complete_failed(req, ret);
6491                 else
6492                         io_queue_async_work(req);
6493         }
6494 }
6495
6496 /*
6497  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6498  *
6499  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6500  */
6501 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6502                                         struct io_kiocb *req,
6503                                         unsigned int sqe_flags)
6504 {
6505         if (!ctx->restricted)
6506                 return true;
6507
6508         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6509                 return false;
6510
6511         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6512             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6513                 return false;
6514
6515         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6516                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6517                 return false;
6518
6519         return true;
6520 }
6521
6522 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6523                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6524 {
6525         struct io_submit_state *state;
6526         unsigned int sqe_flags;
6527         int personality, ret = 0;
6528
6529         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6530         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6531         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6532         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6533         req->async_data = NULL;
6534         req->file = NULL;
6535         req->ctx = ctx;
6536         req->link = NULL;
6537         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6538         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6539         atomic_set(&req->refs, 2);
6540         req->task = current;
6541         req->result = 0;
6542
6543         /* enforce forwards compatibility on users */
6544         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6545                 return -EINVAL;
6546         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6547                 return -EINVAL;
6548         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6549                 return -EACCES;
6550
6551         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6552             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6553                 return -EOPNOTSUPP;
6554         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6555                 ctx->drain_active = true;
6556
6557         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6558         if (personality) {
6559                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6560                 if (!req->creds)
6561                         return -EINVAL;
6562                 get_cred(req->creds);
6563                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6564         }
6565         state = &ctx->submit_state;
6566
6567         /*
6568          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6569          * is potentially a read/write to block based storage.
6570          */
6571         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6572             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6573                 blk_start_plug(&state->plug);
6574                 state->plug_started = true;
6575         }
6576
6577         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6578                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6579
6580                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6581                 if (unlikely(!req->file))
6582                         ret = -EBADF;
6583         }
6584
6585         state->ios_left--;
6586         return ret;
6587 }
6588
6589 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6590                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6591 {
6592         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6593         int ret;
6594
6595         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6596         if (unlikely(ret)) {
6597 fail_req:
6598                 if (link->head) {
6599                         /* fail even hard links since we don't submit */
6600                         req_set_fail(link->head);
6601                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6602                         link->head = NULL;
6603                 }
6604                 io_req_complete_failed(req, ret);
6605                 return ret;
6606         }
6607
6608         ret = io_req_prep(req, sqe);
6609         if (unlikely(ret))
6610                 goto fail_req;
6611
6612         /* don't need @sqe from now on */
6613         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6614                                   req->flags, true,
6615                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6616
6617         /*
6618          * If we already have a head request, queue this one for async
6619          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6620          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6621          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6622          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6623          */
6624         if (link->head) {
6625                 struct io_kiocb *head = link->head;
6626
6627                 ret = io_req_prep_async(req);
6628                 if (unlikely(ret))
6629                         goto fail_req;
6630                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6631                 link->last->link = req;
6632                 link->last = req;
6633
6634                 /* last request of a link, enqueue the link */
6635                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6636                         link->head = NULL;
6637                         io_queue_sqe(head);
6638                 }
6639         } else {
6640                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6641                         link->head = req;
6642                         link->last = req;
6643                 } else {
6644                         io_queue_sqe(req);
6645                 }
6646         }
6647
6648         return 0;
6649 }
6650
6651 /*
6652  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6653  */
6654 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6655                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6656 {
6657         if (state->link.head)
6658                 io_queue_sqe(state->link.head);
6659         if (state->comp.nr)
6660                 io_submit_flush_completions(ctx);
6661         if (state->plug_started)
6662                 blk_finish_plug(&state->plug);
6663         io_state_file_put(state);
6664 }
6665
6666 /*
6667  * Start submission side cache.
6668  */
6669 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6670                                   unsigned int max_ios)
6671 {
6672         state->plug_started = false;
6673         state->ios_left = max_ios;
6674         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6675         state->link.head = NULL;
6676 }
6677
6678 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6679 {
6680         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6681
6682         /*
6683          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6684          * since once we write the new head, the application could
6685          * write new data to them.
6686          */
6687         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6688 }
6689
6690 /*
6691  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6692  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6693  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6694  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6695  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6696  * prevent a re-load down the line.
6697  */
6698 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6699 {
6700         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6701         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6702
6703         /*
6704          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6705          *
6706          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6707          *    head updates.
6708          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6709          *    though the application is the one updating it.
6710          */
6711         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6712         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6713                 return &ctx->sq_sqes[head];
6714
6715         /* drop invalid entries */
6716         ctx->cq_extra--;
6717         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6718                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6719         return NULL;
6720 }
6721
6722 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6723 {
6724         struct io_uring_task *tctx;
6725         int submitted = 0;
6726
6727         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6728         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6729         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6730                 return -EAGAIN;
6731
6732         tctx = current->io_uring;
6733         tctx->cached_refs -= nr;
6734         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6735                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6736
6737                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6738                 refcount_add(refill, &current->usage);
6739                 tctx->cached_refs += refill;
6740         }
6741         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6742
6743         while (submitted < nr) {
6744                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6745                 struct io_kiocb *req;
6746
6747                 req = io_alloc_req(ctx);
6748                 if (unlikely(!req)) {
6749                         if (!submitted)
6750                                 submitted = -EAGAIN;
6751                         break;
6752                 }
6753                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6754                 if (unlikely(!sqe)) {
6755                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6756                         break;
6757                 }
6758                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6759                 submitted++;
6760                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6761                         break;
6762         }
6763
6764         if (unlikely(submitted != nr)) {
6765                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6766                 int unused = nr - ref_used;
6767
6768                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6769                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6770         }
6771
6772         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6773          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6774         io_commit_sqring(ctx);
6775
6776         return submitted;
6777 }
6778
6779 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6780 {
6781         return READ_ONCE(sqd->state);
6782 }
6783
6784 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6785 {
6786         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6787         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6788         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6789         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6790 }
6791
6792 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6793 {
6794         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6795         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6796         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6797 }
6798
6799 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6800 {
6801         unsigned int to_submit;
6802         int ret = 0;
6803
6804         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6805         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6806         if (cap_entries && to_submit > 8)
6807                 to_submit = 8;
6808
6809         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6810                 unsigned nr_events = 0;
6811
6812                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6813                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6814                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6815
6816                 /*
6817                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6818                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6819                  */
6820                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6821                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6822                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6823                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6824
6825                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6826                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6827         }
6828
6829         return ret;
6830 }
6831
6832 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6833 {
6834         struct io_ring_ctx *ctx;
6835         unsigned sq_thread_idle = 0;
6836
6837         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6838                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6839         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6840 }
6841
6842 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6843 {
6844         bool did_sig = false;
6845         struct ksignal ksig;
6846
6847         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6848             signal_pending(current)) {
6849                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6850                 if (signal_pending(current))
6851                         did_sig = get_signal(&ksig);
6852                 cond_resched();
6853                 mutex_lock(&sqd->lock);
6854         }
6855         io_run_task_work();
6856         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6857 }
6858
6859 static int io_sq_thread(void *data)
6860 {
6861         struct io_sq_data *sqd = data;
6862         struct io_ring_ctx *ctx;
6863         unsigned long timeout = 0;
6864         char buf[TASK_COMM_LEN];
6865         DEFINE_WAIT(wait);
6866
6867         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6868         set_task_comm(current, buf);
6869
6870         if (sqd->sq_cpu != -1)
6871                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6872         else
6873                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6874         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6875
6876         mutex_lock(&sqd->lock);
6877         while (1) {
6878                 int ret;
6879                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6880
6881                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6882                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6883                                 break;
6884                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6885                         continue;
6886                 }
6887
6888                 sqt_spin = false;
6889                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6890                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6891                         const struct cred *creds = NULL;
6892
6893                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6894                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6895                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6896                         if (creds)
6897                                 revert_creds(creds);
6898                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6899                                 sqt_spin = true;
6900                 }
6901
6902                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6903                         io_run_task_work();
6904                         cond_resched();
6905                         if (sqt_spin)
6906                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6907                         continue;
6908                 }
6909
6910                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6911                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6912                         needs_sched = true;
6913                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6914                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6915
6916                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6917                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6918                                         needs_sched = false;
6919                                         break;
6920                                 }
6921                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6922                                         needs_sched = false;
6923                                         break;
6924                                 }
6925                         }
6926
6927                         if (needs_sched) {
6928                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6929                                 schedule();
6930                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6931                         }
6932                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6933                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6934                 }
6935
6936                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6937                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6938         }
6939
6940         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6941         sqd->thread = NULL;
6942         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6943                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6944         io_run_task_work();
6945         mutex_unlock(&sqd->lock);
6946
6947         complete(&sqd->exited);
6948         do_exit(0);
6949 }
6950
6951 struct io_wait_queue {
6952         struct wait_queue_entry wq;
6953         struct io_ring_ctx *ctx;
6954         unsigned to_wait;
6955         unsigned nr_timeouts;
6956 };
6957
6958 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6959 {
6960         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6961
6962         /*
6963          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6964          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6965          * regardless of event count.
6966          */
6967         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6968                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6969 }
6970
6971 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6972                             int wake_flags, void *key)
6973 {
6974         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6975                                                         wq);
6976
6977         /*
6978          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6979          * the task, and the next invocation will do it.
6980          */
6981         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6982                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6983         return -1;
6984 }
6985
6986 static int io_run_task_work_sig(void)
6987 {
6988         if (io_run_task_work())
6989                 return 1;
6990         if (!signal_pending(current))
6991                 return 0;
6992         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6993                 return -ERESTARTSYS;
6994         return -EINTR;
6995 }
6996
6997 /* when returns >0, the caller should retry */
6998 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6999                                           struct io_wait_queue *iowq,
7000                                           signed long *timeout)
7001 {
7002         int ret;
7003
7004         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7005         ret = io_run_task_work_sig();
7006         if (ret || io_should_wake(iowq))
7007                 return ret;
7008         /* let the caller flush overflows, retry */
7009         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7010                 return 1;
7011
7012         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7013         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7014 }
7015
7016 /*
7017  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7018  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7019  */
7020 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7021                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7022                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7023 {
7024         struct io_wait_queue iowq = {
7025                 .wq = {
7026                         .private        = current,
7027                         .func           = io_wake_function,
7028                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7029                 },
7030                 .ctx            = ctx,
7031                 .to_wait        = min_events,
7032         };
7033         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7034         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7035         int ret;
7036
7037         do {
7038                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7039                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7040                         return 0;
7041                 if (!io_run_task_work())
7042                         break;
7043         } while (1);
7044
7045         if (sig) {
7046 #ifdef CONFIG_COMPAT
7047                 if (in_compat_syscall())
7048                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7049                                                       sigsz);
7050                 else
7051 #endif
7052                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7053
7054                 if (ret)
7055                         return ret;
7056         }
7057
7058         if (uts) {
7059                 struct timespec64 ts;
7060
7061                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7062                         return -EFAULT;
7063                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7064         }
7065
7066         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7067         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7068         do {
7069                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7070                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7071                         ret = -EBUSY;
7072                         break;
7073                 }
7074                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7075                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7076                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7077                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7078                 cond_resched();
7079         } while (ret > 0);
7080
7081         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7082
7083         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7084 }
7085
7086 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7087 {
7088         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7089
7090         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7091                 kfree(table[i]);
7092         kfree(table);
7093 }
7094
7095 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7096 {
7097         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7098         size_t init_size = size;
7099         void **table;
7100
7101         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7102         if (!table)
7103                 return NULL;
7104
7105         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7106                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7107
7108                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7109                 if (!table[i]) {
7110                         io_free_page_table(table, init_size);
7111                         return NULL;
7112                 }
7113                 size -= this_size;
7114         }
7115         return table;
7116 }
7117
7118 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7119 {
7120         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7121 }
7122
7123 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7124 {
7125         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7126 }
7127
7128 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7129 {
7130         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7131         kfree(ref_node);
7132 }
7133
7134 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7135                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7136 {
7137         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7138         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7139
7140         if (data_to_kill) {
7141                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7142
7143                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7144                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7145                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7146                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7147
7148                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7149                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7150                 ctx->rsrc_node = NULL;
7151         }
7152
7153         if (!ctx->rsrc_node) {
7154                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7155                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7156         }
7157 }
7158
7159 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7160 {
7161         if (ctx->rsrc_backup_node)
7162                 return 0;
7163         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7164         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7165 }
7166
7167 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7168 {
7169         int ret;
7170
7171         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7172         if (data->quiesce)
7173                 return -ENXIO;
7174
7175         data->quiesce = true;
7176         do {
7177                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7178                 if (ret)
7179                         break;
7180                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7181
7182                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7183                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7184                         break;
7185                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7186                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7187                 if (!ret)
7188                         break;
7189
7190                 atomic_inc(&data->refs);
7191                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7192                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7193                 reinit_completion(&data->done);
7194
7195                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7196                 ret = io_run_task_work_sig();
7197                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7198         } while (ret >= 0);
7199         data->quiesce = false;
7200
7201         return ret;
7202 }
7203
7204 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7205 {
7206         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7207         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7208
7209         return &data->tags[table_idx][off];
7210 }
7211
7212 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7213 {
7214         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7215
7216         if (data->tags)
7217                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7218         kfree(data);
7219 }
7220
7221 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7222                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7223                               struct io_rsrc_data **pdata)
7224 {
7225         struct io_rsrc_data *data;
7226         int ret = -ENOMEM;
7227         unsigned i;
7228
7229         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7230         if (!data)
7231                 return -ENOMEM;
7232         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7233         if (!data->tags) {
7234                 kfree(data);
7235                 return -ENOMEM;
7236         }
7237
7238         data->nr = nr;
7239         data->ctx = ctx;
7240         data->do_put = do_put;
7241         if (utags) {
7242                 ret = -EFAULT;
7243                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7244                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7245
7246                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7247                                            sizeof(*tag_slot)))
7248                                 goto fail;
7249                 }
7250         }
7251
7252         atomic_set(&data->refs, 1);
7253         init_completion(&data->done);
7254         *pdata = data;
7255         return 0;
7256 fail:
7257         io_rsrc_data_free(data);
7258         return ret;
7259 }
7260
7261 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7262 {
7263         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7264
7265         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7266         return !!table->files;
7267 }
7268
7269 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7270 {
7271         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7272
7273         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7274         table->files = NULL;
7275 }
7276
7277 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7278 {
7279 #if defined(CONFIG_UNIX)
7280         if (ctx->ring_sock) {
7281                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7282                 struct sk_buff *skb;
7283
7284                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7285                         kfree_skb(skb);
7286         }
7287 #else
7288         int i;
7289
7290         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7291                 struct file *file;
7292
7293                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7294                 if (file)
7295                         fput(file);
7296         }
7297 #endif
7298         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7299         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7300         ctx->file_data = NULL;
7301         ctx->nr_user_files = 0;
7302 }
7303
7304 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7305 {
7306         int ret;
7307
7308         if (!ctx->file_data)
7309                 return -ENXIO;
7310         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7311         if (!ret)
7312                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7313         return ret;
7314 }
7315
7316 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7317         __releases(&sqd->lock)
7318 {
7319         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7320
7321         /*
7322          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7323          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7324          */
7325         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7326         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7327                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7328         mutex_unlock(&sqd->lock);
7329 }
7330
7331 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7332         __acquires(&sqd->lock)
7333 {
7334         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7335
7336         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7337         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7338         mutex_lock(&sqd->lock);
7339         if (sqd->thread)
7340                 wake_up_process(sqd->thread);
7341 }
7342
7343 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7344 {
7345         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7346         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7347
7348         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7349         mutex_lock(&sqd->lock);
7350         if (sqd->thread)
7351                 wake_up_process(sqd->thread);
7352         mutex_unlock(&sqd->lock);
7353         wait_for_completion(&sqd->exited);
7354 }
7355
7356 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7357 {
7358         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7359                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7360
7361                 io_sq_thread_stop(sqd);
7362                 kfree(sqd);
7363         }
7364 }
7365
7366 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7367 {
7368         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7369
7370         if (sqd) {
7371                 io_sq_thread_park(sqd);
7372                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7373                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7374                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7375
7376                 io_put_sq_data(sqd);
7377                 ctx->sq_data = NULL;
7378         }
7379 }
7380
7381 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7382 {
7383         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7384         struct io_sq_data *sqd;
7385         struct fd f;
7386
7387         f = fdget(p->wq_fd);
7388         if (!f.file)
7389                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7390         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7391                 fdput(f);
7392                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7393         }
7394
7395         ctx_attach = f.file->private_data;
7396         sqd = ctx_attach->sq_data;
7397         if (!sqd) {
7398                 fdput(f);
7399                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7400         }
7401         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7402                 fdput(f);
7403                 return ERR_PTR(-EPERM);
7404         }
7405
7406         refcount_inc(&sqd->refs);
7407         fdput(f);
7408         return sqd;
7409 }
7410
7411 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7412                                          bool *attached)
7413 {
7414         struct io_sq_data *sqd;
7415
7416         *attached = false;
7417         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7418                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7419                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7420                         *attached = true;
7421                         return sqd;
7422                 }
7423                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7424                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7425                         return sqd;
7426         }
7427
7428         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7429         if (!sqd)
7430                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7431
7432         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7433         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7434         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7435         mutex_init(&sqd->lock);
7436         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7437         init_completion(&sqd->exited);
7438         return sqd;
7439 }
7440
7441 #if defined(CONFIG_UNIX)
7442 /*
7443  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7444  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7445  * loops in the file referencing.
7446  */
7447 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7448 {
7449         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7450         struct scm_fp_list *fpl;
7451         struct sk_buff *skb;
7452         int i, nr_files;
7453
7454         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7455         if (!fpl)
7456                 return -ENOMEM;
7457
7458         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7459         if (!skb) {
7460                 kfree(fpl);
7461                 return -ENOMEM;
7462         }
7463
7464         skb->sk = sk;
7465
7466         nr_files = 0;
7467         fpl->user = get_uid(current_user());
7468         for (i = 0; i < nr; i++) {
7469                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7470
7471                 if (!file)
7472                         continue;
7473                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7474                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7475                 nr_files++;
7476         }
7477
7478         if (nr_files) {
7479                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7480                 fpl->count = nr_files;
7481                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7482                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7483                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7484                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7485
7486                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7487                         fput(fpl->fp[i]);
7488         } else {
7489                 kfree_skb(skb);
7490                 kfree(fpl);
7491         }
7492
7493         return 0;
7494 }
7495
7496 /*
7497  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7498  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7499  * garbage collection to take care of this problem for us.
7500  */
7501 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7502 {
7503         unsigned left, total;
7504         int ret = 0;
7505
7506         total = 0;
7507         left = ctx->nr_user_files;
7508         while (left) {
7509                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7510
7511                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7512                 if (ret)
7513                         break;
7514                 left -= this_files;
7515                 total += this_files;
7516         }
7517
7518         if (!ret)
7519                 return 0;
7520
7521         while (total < ctx->nr_user_files) {
7522                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7523
7524                 if (file)
7525                         fput(file);
7526                 total++;
7527         }
7528
7529         return ret;
7530 }
7531 #else
7532 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7533 {
7534         return 0;
7535 }
7536 #endif
7537
7538 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7539 {
7540         struct file *file = prsrc->file;
7541 #if defined(CONFIG_UNIX)
7542         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7543         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7544         struct sk_buff *skb;
7545         int i;
7546
7547         __skb_queue_head_init(&list);
7548
7549         /*
7550          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7551          * remove this entry and rearrange the file array.
7552          */
7553         skb = skb_dequeue(head);
7554         while (skb) {
7555                 struct scm_fp_list *fp;
7556
7557                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7558                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7559                         int left;
7560
7561                         if (fp->fp[i] != file)
7562                                 continue;
7563
7564                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7565                         left = fp->count - 1 - i;
7566                         if (left) {
7567                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7568                                                 left * sizeof(struct file *));
7569                         }
7570                         fp->count--;
7571                         if (!fp->count) {
7572                                 kfree_skb(skb);
7573                                 skb = NULL;
7574                         } else {
7575                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7576                         }
7577                         fput(file);
7578                         file = NULL;
7579                         break;
7580                 }
7581
7582                 if (!file)
7583                         break;
7584
7585                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7586
7587                 skb = skb_dequeue(head);
7588         }
7589
7590         if (skb_peek(&list)) {
7591                 spin_lock_irq(&head->lock);
7592                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7593                         __skb_queue_tail(head, skb);
7594                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7595         }
7596 #else
7597         fput(file);
7598 #endif
7599 }
7600
7601 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7602 {
7603         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7604         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7605         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7606
7607         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7608                 list_del(&prsrc->list);
7609
7610                 if (prsrc->tag) {
7611                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7612
7613                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7614                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7615                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7616                         ctx->cq_extra++;
7617                         io_commit_cqring(ctx);
7618                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7619                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7620                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7621                 }
7622
7623                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7624                 kfree(prsrc);
7625         }
7626
7627         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7628         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7629                 complete(&rsrc_data->done);
7630 }
7631
7632 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7633 {
7634         struct io_ring_ctx *ctx;
7635         struct llist_node *node;
7636
7637         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7638         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7639
7640         while (node) {
7641                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7642                 struct llist_node *next = node->next;
7643
7644                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7645                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7646                 node = next;
7647         }
7648 }
7649
7650 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7651 {
7652         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7653         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7654         bool first_add = false;
7655
7656         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7657         node->done = true;
7658
7659         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7660                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7661                                             struct io_rsrc_node, node);
7662                 /* recycle ref nodes in order */
7663                 if (!node->done)
7664                         break;
7665                 list_del(&node->node);
7666                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7667         }
7668         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7669
7670         if (first_add)
7671                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7672 }
7673
7674 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7675 {
7676         struct io_rsrc_node *ref_node;
7677
7678         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7679         if (!ref_node)
7680                 return NULL;
7681
7682         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7683                             0, GFP_KERNEL)) {
7684                 kfree(ref_node);
7685                 return NULL;
7686         }
7687         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7688         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7689         ref_node->done = false;
7690         return ref_node;
7691 }
7692
7693 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7694                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7695 {
7696         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7697         struct file *file;
7698         int fd, ret;
7699         unsigned i;
7700
7701         if (ctx->file_data)
7702                 return -EBUSY;
7703         if (!nr_args)
7704                 return -EINVAL;
7705         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7706                 return -EMFILE;
7707         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7708         if (ret)
7709                 return ret;
7710         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7711                                  &ctx->file_data);
7712         if (ret)
7713                 return ret;
7714
7715         ret = -ENOMEM;
7716         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7717                 goto out_free;
7718
7719         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7720                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7721                         ret = -EFAULT;
7722                         goto out_fput;
7723                 }
7724                 /* allow sparse sets */
7725                 if (fd == -1) {
7726                         ret = -EINVAL;
7727                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7728                                 goto out_fput;
7729                         continue;
7730                 }
7731
7732                 file = fget(fd);
7733                 ret = -EBADF;
7734                 if (unlikely(!file))
7735                         goto out_fput;
7736
7737                 /*
7738                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7739                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7740                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7741                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7742                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7743                  */
7744                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7745                         fput(file);
7746                         goto out_fput;
7747                 }
7748                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7749         }
7750
7751         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7752         if (ret) {
7753                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7754                 return ret;
7755         }
7756
7757         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7758         return ret;
7759 out_fput:
7760         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7761                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7762                 if (file)
7763                         fput(file);
7764         }
7765         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7766         ctx->nr_user_files = 0;
7767 out_free:
7768         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7769         ctx->file_data = NULL;
7770         return ret;
7771 }
7772
7773 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7774                                 int index)
7775 {
7776 #if defined(CONFIG_UNIX)
7777         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7778         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7779         struct sk_buff *skb;
7780
7781         /*
7782          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7783          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7784          * and filling it in.
7785          */
7786         spin_lock_irq(&head->lock);
7787         skb = skb_peek(head);
7788         if (skb) {
7789                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7790
7791                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7792                         __skb_unlink(skb, head);
7793                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7794                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7795                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7796                         fpl->count++;
7797                         spin_lock_irq(&head->lock);
7798                         __skb_queue_head(head, skb);
7799                 } else {
7800                         skb = NULL;
7801                 }
7802         }
7803         spin_unlock_irq(&head->lock);
7804
7805         if (skb) {
7806                 fput(file);
7807                 return 0;
7808         }
7809
7810         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7811 #else
7812         return 0;
7813 #endif
7814 }
7815
7816 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7817                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7818 {
7819         struct io_rsrc_put *prsrc;
7820
7821         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7822         if (!prsrc)
7823                 return -ENOMEM;
7824
7825         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7826         prsrc->rsrc = rsrc;
7827         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7828         return 0;
7829 }
7830
7831 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7832                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7833                                  unsigned nr_args)
7834 {
7835         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7836         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7837         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7838         struct io_fixed_file *file_slot;
7839         struct file *file;
7840         int fd, i, err = 0;
7841         unsigned int done;
7842         bool needs_switch = false;
7843
7844         if (!ctx->file_data)
7845                 return -ENXIO;
7846         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7847                 return -EINVAL;
7848
7849         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7850                 u64 tag = 0;
7851
7852                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7853                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7854                         err = -EFAULT;
7855                         break;
7856                 }
7857                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7858                         err = -EINVAL;
7859                         break;
7860                 }
7861                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7862                         continue;
7863
7864                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7865                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7866
7867                 if (file_slot->file_ptr) {
7868                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7869                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7870                                                     ctx->rsrc_node, file);
7871                         if (err)
7872                                 break;
7873                         file_slot->file_ptr = 0;
7874                         needs_switch = true;
7875                 }
7876                 if (fd != -1) {
7877                         file = fget(fd);
7878                         if (!file) {
7879                                 err = -EBADF;
7880                                 break;
7881                         }
7882                         /*
7883                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7884                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7885                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7886                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7887                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7888                          * support regular read/write anyway.
7889                          */
7890                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7891                                 fput(file);
7892                                 err = -EBADF;
7893                                 break;
7894                         }
7895                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7896                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7897                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7898                         if (err) {
7899                                 file_slot->file_ptr = 0;
7900                                 fput(file);
7901                                 break;
7902                         }
7903                 }
7904         }
7905
7906         if (needs_switch)
7907                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7908         return done ? done : err;
7909 }
7910
7911 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7912 {
7913         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7914
7915         req = io_put_req_find_next(req);
7916         return req ? &req->work : NULL;
7917 }
7918
7919 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7920                                         struct task_struct *task)
7921 {
7922         struct io_wq_hash *hash;
7923         struct io_wq_data data;
7924         unsigned int concurrency;
7925
7926         hash = ctx->hash_map;
7927         if (!hash) {
7928                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7929                 if (!hash)
7930                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7931                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7932                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7933                 ctx->hash_map = hash;
7934         }
7935
7936         data.hash = hash;
7937         data.task = task;
7938         data.free_work = io_free_work;
7939         data.do_work = io_wq_submit_work;
7940
7941         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7942         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7943
7944         return io_wq_create(concurrency, &data);
7945 }
7946
7947 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7948                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7949 {
7950         struct io_uring_task *tctx;
7951         int ret;
7952
7953         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7954         if (unlikely(!tctx))
7955                 return -ENOMEM;
7956
7957         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7958         if (unlikely(ret)) {
7959                 kfree(tctx);
7960                 return ret;
7961         }
7962
7963         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7964         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7965                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7966                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7967                 kfree(tctx);
7968                 return ret;
7969         }
7970
7971         xa_init(&tctx->xa);
7972         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7973         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7974         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7975         task->io_uring = tctx;
7976         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7977         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7978         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7979         return 0;
7980 }
7981
7982 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7983 {
7984         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7985
7986         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7987         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7988         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7989
7990         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7991         kfree(tctx);
7992         tsk->io_uring = NULL;
7993 }
7994
7995 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7996                                 struct io_uring_params *p)
7997 {
7998         int ret;
7999
8000         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8001         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8002                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8003                 struct fd f;
8004
8005                 f = fdget(p->wq_fd);
8006                 if (!f.file)
8007                         return -ENXIO;
8008                 fdput(f);
8009                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8010                         return -EINVAL;
8011         }
8012         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8013                 struct task_struct *tsk;
8014                 struct io_sq_data *sqd;
8015                 bool attached;
8016
8017                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8018                 if (IS_ERR(sqd)) {
8019                         ret = PTR_ERR(sqd);
8020                         goto err;
8021                 }
8022
8023                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8024                 ctx->sq_data = sqd;
8025                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8026                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8027                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8028
8029                 io_sq_thread_park(sqd);
8030                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8031                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8032                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8033                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8034                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8035
8036                 if (ret < 0)
8037                         goto err;
8038                 if (attached)
8039                         return 0;
8040
8041                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8042                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8043
8044                         ret = -EINVAL;
8045                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8046                                 goto err_sqpoll;
8047                         sqd->sq_cpu = cpu;
8048                 } else {
8049                         sqd->sq_cpu = -1;
8050                 }
8051
8052                 sqd->task_pid = current->pid;
8053                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8054                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8055                 if (IS_ERR(tsk)) {
8056                         ret = PTR_ERR(tsk);
8057                         goto err_sqpoll;
8058                 }
8059
8060                 sqd->thread = tsk;
8061                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8062                 wake_up_new_task(tsk);
8063                 if (ret)
8064                         goto err;
8065         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8066                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8067                 ret = -EINVAL;
8068                 goto err;
8069         }
8070
8071         return 0;
8072 err_sqpoll:
8073         complete(&ctx->sq_data->exited);
8074 err:
8075         io_sq_thread_finish(ctx);
8076         return ret;
8077 }
8078
8079 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8080                                       unsigned long nr_pages)
8081 {
8082         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8083 }
8084
8085 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8086                                    unsigned long nr_pages)
8087 {
8088         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8089
8090         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8091         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8092
8093         do {
8094                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8095                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8096                 if (new_pages > page_limit)
8097                         return -ENOMEM;
8098         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8099                                         new_pages) != cur_pages);
8100
8101         return 0;
8102 }
8103
8104 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8105 {
8106         if (ctx->user)
8107                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8108
8109         if (ctx->mm_account)
8110                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8111 }
8112
8113 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8114 {
8115         int ret;
8116
8117         if (ctx->user) {
8118                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8119                 if (ret)
8120                         return ret;
8121         }
8122
8123         if (ctx->mm_account)
8124                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8125
8126         return 0;
8127 }
8128
8129 static void io_mem_free(void *ptr)
8130 {
8131         struct page *page;
8132
8133         if (!ptr)
8134                 return;
8135
8136         page = virt_to_head_page(ptr);
8137         if (put_page_testzero(page))
8138                 free_compound_page(page);
8139 }
8140
8141 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8142 {
8143         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8144                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8145
8146         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8147 }
8148
8149 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8150                                 size_t *sq_offset)
8151 {
8152         struct io_rings *rings;
8153         size_t off, sq_array_size;
8154
8155         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8156         if (off == SIZE_MAX)
8157                 return SIZE_MAX;
8158
8159 #ifdef CONFIG_SMP
8160         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8161         if (off == 0)
8162                 return SIZE_MAX;
8163 #endif
8164
8165         if (sq_offset)
8166                 *sq_offset = off;
8167
8168         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8169         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8170                 return SIZE_MAX;
8171
8172         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8173                 return SIZE_MAX;
8174
8175         return off;
8176 }
8177
8178 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8179 {
8180         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8181         unsigned int i;
8182
8183         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8184                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8185                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8186                 if (imu->acct_pages)
8187                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8188                 kvfree(imu);
8189         }
8190         *slot = NULL;
8191 }
8192
8193 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8194 {
8195         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8196         prsrc->buf = NULL;
8197 }
8198
8199 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8200 {
8201         unsigned int i;
8202
8203         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8204                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8205         kfree(ctx->user_bufs);
8206         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8207         ctx->user_bufs = NULL;
8208         ctx->buf_data = NULL;
8209         ctx->nr_user_bufs = 0;
8210 }
8211
8212 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8213 {
8214         int ret;
8215
8216         if (!ctx->buf_data)
8217                 return -ENXIO;
8218
8219         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8220         if (!ret)
8221                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8222         return ret;
8223 }
8224
8225 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8226                        void __user *arg, unsigned index)
8227 {
8228         struct iovec __user *src;
8229
8230 #ifdef CONFIG_COMPAT
8231         if (ctx->compat) {
8232                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8233                 struct compat_iovec ciov;
8234
8235                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8236                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8237                         return -EFAULT;
8238
8239                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8240                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8241                 return 0;
8242         }
8243 #endif
8244         src = (struct iovec __user *) arg;
8245         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8246                 return -EFAULT;
8247         return 0;
8248 }
8249
8250 /*
8251  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8252  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8253  * match that one.
8254  *
8255  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8256  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8257  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8258  */
8259 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8260                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8261 {
8262         int i, j;
8263
8264         /* check current page array */
8265         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8266                 if (!PageCompound(pages[i]))
8267                         continue;
8268                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8269                         return true;
8270         }
8271
8272         /* check previously registered pages */
8273         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8274                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8275
8276                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8277                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8278                                 continue;
8279                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8280                                 return true;
8281                 }
8282         }
8283
8284         return false;
8285 }
8286
8287 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8288                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8289                                  struct page **last_hpage)
8290 {
8291         int i, ret;
8292
8293         imu->acct_pages = 0;
8294         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8295                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8296                         imu->acct_pages++;
8297                 } else {
8298                         struct page *hpage;
8299
8300                         hpage = compound_head(pages[i]);
8301                         if (hpage == *last_hpage)
8302                                 continue;
8303                         *last_hpage = hpage;
8304                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8305                                 continue;
8306                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8307                 }
8308         }
8309
8310         if (!imu->acct_pages)
8311                 return 0;
8312
8313         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8314         if (ret)
8315                 imu->acct_pages = 0;
8316         return ret;
8317 }
8318
8319 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8320                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8321                                   struct page **last_hpage)
8322 {
8323         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8324         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8325         struct page **pages = NULL;
8326         unsigned long off, start, end, ubuf;
8327         size_t size;
8328         int ret, pret, nr_pages, i;
8329
8330         if (!iov->iov_base) {
8331                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8332                 return 0;
8333         }
8334
8335         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8336         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8337         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8338         nr_pages = end - start;
8339
8340         *pimu = NULL;
8341         ret = -ENOMEM;
8342
8343         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8344         if (!pages)
8345                 goto done;
8346
8347         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8348                               GFP_KERNEL);
8349         if (!vmas)
8350                 goto done;
8351
8352         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8353         if (!imu)
8354                 goto done;
8355
8356         ret = 0;
8357         mmap_read_lock(current->mm);
8358         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8359                               pages, vmas);
8360         if (pret == nr_pages) {
8361                 /* don't support file backed memory */
8362                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8363                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8364
8365                         if (vma_is_shmem(vma))
8366                                 continue;
8367                         if (vma->vm_file &&
8368                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8369                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8370                                 break;
8371                         }
8372                 }
8373         } else {
8374                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8375         }
8376         mmap_read_unlock(current->mm);
8377         if (ret) {
8378                 /*
8379                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8380                  * release any pages we did get
8381                  */
8382                 if (pret > 0)
8383                         unpin_user_pages(pages, pret);
8384                 goto done;
8385         }
8386
8387         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8388         if (ret) {
8389                 unpin_user_pages(pages, pret);
8390                 goto done;
8391         }
8392
8393         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8394         size = iov->iov_len;
8395         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8396                 size_t vec_len;
8397
8398                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8399                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8400                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8401                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8402                 off = 0;
8403                 size -= vec_len;
8404         }
8405         /* store original address for later verification */
8406         imu->ubuf = ubuf;
8407         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8408         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8409         *pimu = imu;
8410         ret = 0;
8411 done:
8412         if (ret)
8413                 kvfree(imu);
8414         kvfree(pages);
8415         kvfree(vmas);
8416         return ret;
8417 }
8418
8419 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8420 {
8421         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8422         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8423 }
8424
8425 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8426 {
8427         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8428
8429         /*
8430          * Don't impose further limits on the size and buffer
8431          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8432          * submitted if they are wrong.
8433          */
8434         if (!iov->iov_base)
8435                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8436         if (!iov->iov_len)
8437                 return -EFAULT;
8438
8439         /* arbitrary limit, but we need something */
8440         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8441                 return -EFAULT;
8442
8443         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8444                 return -EOVERFLOW;
8445
8446         return 0;
8447 }
8448
8449 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8450                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8451 {
8452         struct page *last_hpage = NULL;
8453         struct io_rsrc_data *data;
8454         int i, ret;
8455         struct iovec iov;
8456
8457         if (ctx->user_bufs)
8458                 return -EBUSY;
8459         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8460                 return -EINVAL;
8461         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8462         if (ret)
8463                 return ret;
8464         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8465         if (ret)
8466                 return ret;
8467         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8468         if (ret) {
8469                 io_rsrc_data_free(data);
8470                 return ret;
8471         }
8472
8473         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8474                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8475                 if (ret)
8476                         break;
8477                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8478                 if (ret)
8479                         break;
8480                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8481                         ret = -EINVAL;
8482                         break;
8483                 }
8484
8485                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8486                                              &last_hpage);
8487                 if (ret)
8488                         break;
8489         }
8490
8491         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8492
8493         ctx->buf_data = data;
8494         if (ret)
8495                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8496         else
8497                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8498         return ret;
8499 }
8500
8501 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8502                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8503                                    unsigned int nr_args)
8504 {
8505         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8506         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8507         struct page *last_hpage = NULL;
8508         bool needs_switch = false;
8509         __u32 done;
8510         int i, err;
8511
8512         if (!ctx->buf_data)
8513                 return -ENXIO;
8514         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8515                 return -EINVAL;
8516
8517         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8518                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8519                 int offset = up->offset + done;
8520                 u64 tag = 0;
8521
8522                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8523                 if (err)
8524                         break;
8525                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8526                         err = -EFAULT;
8527                         break;
8528                 }
8529                 err = io_buffer_validate(&iov);
8530                 if (err)
8531                         break;
8532                 if (!iov.iov_base && tag) {
8533                         err = -EINVAL;
8534                         break;
8535                 }
8536                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8537                 if (err)
8538                         break;
8539
8540                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8541                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8542                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8543                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8544                         if (unlikely(err)) {
8545                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8546                                 break;
8547                         }
8548                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8549                         needs_switch = true;
8550                 }
8551
8552                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8553                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8554         }
8555
8556         if (needs_switch)
8557                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8558         return done ? done : err;
8559 }
8560
8561 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8562 {
8563         __s32 __user *fds = arg;
8564         int fd;
8565
8566         if (ctx->cq_ev_fd)
8567                 return -EBUSY;
8568
8569         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8570                 return -EFAULT;
8571
8572         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8573         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8574                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8575                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8576                 return ret;
8577         }
8578
8579         return 0;
8580 }
8581
8582 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8583 {
8584         if (ctx->cq_ev_fd) {
8585                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8586                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8587                 return 0;
8588         }
8589
8590         return -ENXIO;
8591 }
8592
8593 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8594 {
8595         struct io_buffer *buf;
8596         unsigned long index;
8597
8598         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8599                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8600 }
8601
8602 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8603 {
8604         struct io_kiocb *req, *nxt;
8605
8606         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8607                 if (tsk && req->task != tsk)
8608                         continue;
8609                 list_del(&req->compl.list);
8610                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8611         }
8612 }
8613
8614 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8615 {
8616         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8617         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8618
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620
8621         if (submit_state->free_reqs) {
8622                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8623                                      submit_state->reqs);
8624                 submit_state->free_reqs = 0;
8625         }
8626
8627         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8628         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8629         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8630 }
8631
8632 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8633 {
8634         if (!data)
8635                 return false;
8636         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8637                 wait_for_completion(&data->done);
8638         return true;
8639 }
8640
8641 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8642 {
8643         io_sq_thread_finish(ctx);
8644
8645         if (ctx->mm_account) {
8646                 mmdrop(ctx->mm_account);
8647                 ctx->mm_account = NULL;
8648         }
8649
8650         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8651         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8652                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8653         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8654                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8655         if (ctx->rings)
8656                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8657         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8658         io_eventfd_unregister(ctx);
8659         io_destroy_buffers(ctx);
8660         if (ctx->sq_creds)
8661                 put_cred(ctx->sq_creds);
8662
8663         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8664         if (ctx->rsrc_node)
8665                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8666         if (ctx->rsrc_backup_node)
8667                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8668         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8669
8670         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8671         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8672
8673 #if defined(CONFIG_UNIX)
8674         if (ctx->ring_sock) {
8675                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8676                 sock_release(ctx->ring_sock);
8677         }
8678 #endif
8679
8680         io_mem_free(ctx->rings);
8681         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8682
8683         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8684         free_uid(ctx->user);
8685         io_req_caches_free(ctx);
8686         if (ctx->hash_map)
8687                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8688         kfree(ctx->cancel_hash);
8689         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8690         kfree(ctx);
8691 }
8692
8693 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8694 {
8695         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8696         __poll_t mask = 0;
8697
8698         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8699         /*
8700          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8701          * io_commit_cqring
8702          */
8703         smp_rmb();
8704         if (!io_sqring_full(ctx))
8705                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8706
8707         /*
8708          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8709          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8710          *      CPU0                    CPU1
8711          *      ----                    ----
8712          * lock(&ctx->uring_lock);
8713          *                              lock(&ep->mtx);
8714          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8715          * lock(&ep->mtx);
8716          *
8717          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8718          * pushs them to do the flush.
8719          */
8720         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8721                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8722
8723         return mask;
8724 }
8725
8726 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8727 {
8728         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8729
8730         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8731 }
8732
8733 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8734 {
8735         const struct cred *creds;
8736
8737         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8738         if (creds) {
8739                 put_cred(creds);
8740                 return 0;
8741         }
8742
8743         return -EINVAL;
8744 }
8745
8746 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8747 {
8748         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8749 }
8750
8751 struct io_tctx_exit {
8752         struct callback_head            task_work;
8753         struct completion               completion;
8754         struct io_ring_ctx              *ctx;
8755 };
8756
8757 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8758 {
8759         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8760         struct io_tctx_exit *work;
8761
8762         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8763         /*
8764          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8765          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8766          */
8767         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8768                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8769         complete(&work->completion);
8770 }
8771
8772 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8773 {
8774         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8775
8776         return req->ctx == data;
8777 }
8778
8779 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8780 {
8781         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8782         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8783         struct io_tctx_exit exit;
8784         struct io_tctx_node *node;
8785         int ret;
8786
8787         /*
8788          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8789          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8790          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8791          * as nobody else will be looking for them.
8792          */
8793         do {
8794                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8795                 if (ctx->sq_data) {
8796                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8797                         struct task_struct *tsk;
8798
8799                         io_sq_thread_park(sqd);
8800                         tsk = sqd->thread;
8801                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8802                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8803                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8804                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8805                 }
8806
8807                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8808         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8809
8810         init_completion(&exit.completion);
8811         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8812         exit.ctx = ctx;
8813         /*
8814          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8815          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8816          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8817          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8818          */
8819         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8820         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8821                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8822
8823                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8824                                         ctx_node);
8825                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8826                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8827                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8828                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8829                         continue;
8830                 wake_up_process(node->task);
8831
8832                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8833                 wait_for_completion(&exit.completion);
8834                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8835         }
8836         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8837         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8838         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8839
8840         io_ring_ctx_free(ctx);
8841 }
8842
8843 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8844 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8845                              bool cancel_all)
8846 {
8847         struct io_kiocb *req, *tmp;
8848         int canceled = 0;
8849
8850         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8851         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8852                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8853                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8854                         canceled++;
8855                 }
8856         }
8857         if (canceled != 0)
8858                 io_commit_cqring(ctx);
8859         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8860         if (canceled != 0)
8861                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8862         return canceled != 0;
8863 }
8864
8865 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8866 {
8867         unsigned long index;
8868         struct creds *creds;
8869
8870         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8871         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8872         if (ctx->rings)
8873                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8874         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8875                 io_unregister_personality(ctx, index);
8876         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8877
8878         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8879         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8880
8881         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8882         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8883
8884         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8885         /*
8886          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8887          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8888          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8889          * over using system_wq.
8890          */
8891         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8892 }
8893
8894 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8895 {
8896         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8897
8898         file->private_data = NULL;
8899         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8900         return 0;
8901 }
8902
8903 struct io_task_cancel {
8904         struct task_struct *task;
8905         bool all;
8906 };
8907
8908 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8909 {
8910         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8911         struct io_task_cancel *cancel = data;
8912         bool ret;
8913
8914         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8915                 unsigned long flags;
8916                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8917
8918                 /* protect against races with linked timeouts */
8919                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8920                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8921                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8922         } else {
8923                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8924         }
8925         return ret;
8926 }
8927
8928 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8929                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8930 {
8931         struct io_defer_entry *de;
8932         LIST_HEAD(list);
8933
8934         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8935         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8936                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8937                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8938                         break;
8939                 }
8940         }
8941         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8942         if (list_empty(&list))
8943                 return false;
8944
8945         while (!list_empty(&list)) {
8946                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8947                 list_del_init(&de->list);
8948                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8949                 kfree(de);
8950         }
8951         return true;
8952 }
8953
8954 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8955 {
8956         struct io_tctx_node *node;
8957         enum io_wq_cancel cret;
8958         bool ret = false;
8959
8960         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8961         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8962                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8963
8964                 /*
8965                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8966                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8967                  */
8968                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8969                         continue;
8970                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8971                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8972         }
8973         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8974
8975         return ret;
8976 }
8977
8978 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8979                                          struct task_struct *task,
8980                                          bool cancel_all)
8981 {
8982         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8983         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8984
8985         while (1) {
8986                 enum io_wq_cancel cret;
8987                 bool ret = false;
8988
8989                 if (!task) {
8990                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8991                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8992                         /*
8993                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8994                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8995                          */
8996                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8997                                                &cancel, true);
8998                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8999                 }
9000
9001                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9002                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9003                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9004                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9005                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9006                                 ret = true;
9007                         }
9008                 }
9009
9010                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9011                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9012                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9013                 ret |= io_run_task_work();
9014                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9015                 if (!ret)
9016                         break;
9017                 cond_resched();
9018         }
9019 }
9020
9021 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9022 {
9023         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9024         struct io_tctx_node *node;
9025         int ret;
9026
9027         if (unlikely(!tctx)) {
9028                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9029                 if (unlikely(ret))
9030                         return ret;
9031                 tctx = current->io_uring;
9032         }
9033         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9034                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9035                 if (!node)
9036                         return -ENOMEM;
9037                 node->ctx = ctx;
9038                 node->task = current;
9039
9040                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9041                                         node, GFP_KERNEL));
9042                 if (ret) {
9043                         kfree(node);
9044                         return ret;
9045                 }
9046
9047                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9048                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9049                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9050         }
9051         tctx->last = ctx;
9052         return 0;
9053 }
9054
9055 /*
9056  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9057  */
9058 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9059 {
9060         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9061
9062         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9063                 return 0;
9064         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9065 }
9066
9067 /*
9068  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9069  */
9070 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9071 {
9072         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9073         struct io_tctx_node *node;
9074
9075         if (!tctx)
9076                 return;
9077         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9078         if (!node)
9079                 return;
9080
9081         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9082         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9083
9084         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9085         list_del(&node->ctx_node);
9086         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9087
9088         if (tctx->last == node->ctx)
9089                 tctx->last = NULL;
9090         kfree(node);
9091 }
9092
9093 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9094 {
9095         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9096         struct io_tctx_node *node;
9097         unsigned long index;
9098
9099         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9100                 io_uring_del_tctx_node(index);
9101         if (wq) {
9102                 /*
9103                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9104                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9105                  */
9106                 tctx->io_wq = NULL;
9107                 io_wq_put_and_exit(wq);
9108         }
9109 }
9110
9111 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9112 {
9113         if (tracked)
9114                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9115         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9116 }
9117
9118 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9119 {
9120         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9121         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9122
9123         tctx->cached_refs = 0;
9124         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9125         put_task_struct_many(task, refs);
9126 }
9127
9128 /*
9129  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9130  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9131  */
9132 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9133 {
9134         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9135         struct io_ring_ctx *ctx;
9136         s64 inflight;
9137         DEFINE_WAIT(wait);
9138
9139         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9140
9141         if (!current->io_uring)
9142                 return;
9143         if (tctx->io_wq)
9144                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9145
9146         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9147         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9148         do {
9149                 /* read completions before cancelations */
9150                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9151                 if (!inflight)
9152                         break;
9153
9154                 if (!sqd) {
9155                         struct io_tctx_node *node;
9156                         unsigned long index;
9157
9158                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9159                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9160                                 if (node->ctx->sq_data)
9161                                         continue;
9162                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9163                                                              cancel_all);
9164                         }
9165                 } else {
9166                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9167                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9168                                                              cancel_all);
9169                 }
9170
9171                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9172                 /*
9173                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9174                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9175                  * prepare_to_wait().
9176                  */
9177                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9178                         schedule();
9179                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9180         } while (1);
9181         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9182
9183         io_uring_clean_tctx(tctx);
9184         if (cancel_all) {
9185                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9186                 __io_uring_free(current);
9187         }
9188 }
9189
9190 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9191 {
9192         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9193 }
9194
9195 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9196                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9197 {
9198         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9199         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9200         struct page *page;
9201         void *ptr;
9202
9203         switch (offset) {
9204         case IORING_OFF_SQ_RING:
9205         case IORING_OFF_CQ_RING:
9206                 ptr = ctx->rings;
9207                 break;
9208         case IORING_OFF_SQES:
9209                 ptr = ctx->sq_sqes;
9210                 break;
9211         default:
9212                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9213         }
9214
9215         page = virt_to_head_page(ptr);
9216         if (sz > page_size(page))
9217                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9218
9219         return ptr;
9220 }
9221
9222 #ifdef CONFIG_MMU
9223
9224 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9225 {
9226         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9227         unsigned long pfn;
9228         void *ptr;
9229
9230         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9231         if (IS_ERR(ptr))
9232                 return PTR_ERR(ptr);
9233
9234         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9235         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9236 }
9237
9238 #else /* !CONFIG_MMU */
9239
9240 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9241 {
9242         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9243 }
9244
9245 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9246 {
9247         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9248 }
9249
9250 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9251         unsigned long addr, unsigned long len,
9252         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9253 {
9254         void *ptr;
9255
9256         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9257         if (IS_ERR(ptr))
9258                 return PTR_ERR(ptr);
9259
9260         return (unsigned long) ptr;
9261 }
9262
9263 #endif /* !CONFIG_MMU */
9264
9265 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9266 {
9267         DEFINE_WAIT(wait);
9268
9269         do {
9270                 if (!io_sqring_full(ctx))
9271                         break;
9272                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9273
9274                 if (!io_sqring_full(ctx))
9275                         break;
9276                 schedule();
9277         } while (!signal_pending(current));
9278
9279         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9280         return 0;
9281 }
9282
9283 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9284                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9285                           const sigset_t __user **sig)
9286 {
9287         struct io_uring_getevents_arg arg;
9288
9289         /*
9290          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9291          * is just a pointer to the sigset_t.
9292          */
9293         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9294                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9295                 *ts = NULL;
9296                 return 0;
9297         }
9298
9299         /*
9300          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9301          * timespec and sigset_t pointers if good.
9302          */
9303         if (*argsz != sizeof(arg))
9304                 return -EINVAL;
9305         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9306                 return -EFAULT;
9307         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9308         *argsz = arg.sigmask_sz;
9309         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9310         return 0;
9311 }
9312
9313 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9314                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9315                 size_t, argsz)
9316 {
9317         struct io_ring_ctx *ctx;
9318         int submitted = 0;
9319         struct fd f;
9320         long ret;
9321
9322         io_run_task_work();
9323
9324         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9325                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9326                 return -EINVAL;
9327
9328         f = fdget(fd);
9329         if (unlikely(!f.file))
9330                 return -EBADF;
9331
9332         ret = -EOPNOTSUPP;
9333         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9334                 goto out_fput;
9335
9336         ret = -ENXIO;
9337         ctx = f.file->private_data;
9338         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9339                 goto out_fput;
9340
9341         ret = -EBADFD;
9342         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9343                 goto out;
9344
9345         /*
9346          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9347          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9348          * we were asked to.
9349          */
9350         ret = 0;
9351         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9352                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9353
9354                 ret = -EOWNERDEAD;
9355                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9356                         goto out;
9357                 }
9358                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9359                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9360                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9361                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9362                         if (ret)
9363                                 goto out;
9364                 }
9365                 submitted = to_submit;
9366         } else if (to_submit) {
9367                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9368                 if (unlikely(ret))
9369                         goto out;
9370                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9371                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9372                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9373
9374                 if (submitted != to_submit)
9375                         goto out;
9376         }
9377         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9378                 const sigset_t __user *sig;
9379                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9380
9381                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9382                 if (unlikely(ret))
9383                         goto out;
9384
9385                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9386
9387                 /*
9388                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9389                  * space applications don't need to do io completion events
9390                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9391                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9392                  */
9393                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9394                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9395                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9396                 } else {
9397                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9398                 }
9399         }
9400
9401 out:
9402         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9403 out_fput:
9404         fdput(f);
9405         return submitted ? submitted : ret;
9406 }
9407
9408 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9409 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9410                 const struct cred *cred)
9411 {
9412         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9413         struct group_info *gi;
9414         kernel_cap_t cap;
9415         unsigned __capi;
9416         int g;
9417
9418         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9419         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9420         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9421         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9422         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9423         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9424         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9425         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9426         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9427         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9428         gi = cred->group_info;
9429         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9430                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9431                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9432         }
9433         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9434         cap = cred->cap_effective;
9435         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9436                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9437         seq_putc(m, '\n');
9438         return 0;
9439 }
9440
9441 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9442 {
9443         struct io_sq_data *sq = NULL;
9444         bool has_lock;
9445         int i;
9446
9447         /*
9448          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9449          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9450          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9451          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9452          */
9453         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9454
9455         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9456                 sq = ctx->sq_data;
9457                 if (!sq->thread)
9458                         sq = NULL;
9459         }
9460
9461         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9462         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9463         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9464         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9465                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9466
9467                 if (f)
9468                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9469                 else
9470                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9471         }
9472         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9473         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9474                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9475                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9476
9477                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9478         }
9479         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9480                 unsigned long index;
9481                 const struct cred *cred;
9482
9483                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9484                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9485                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9486         }
9487         seq_printf(m, "PollList:\n");
9488         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9489         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9490                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9491                 struct io_kiocb *req;
9492
9493                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9494                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9495                                         req->task->task_works != NULL);
9496         }
9497         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9498         if (has_lock)
9499                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9500 }
9501
9502 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9503 {
9504         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9505
9506         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9507                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9508                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9509         }
9510 }
9511 #endif
9512
9513 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9514         .release        = io_uring_release,
9515         .mmap           = io_uring_mmap,
9516 #ifndef CONFIG_MMU
9517         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9518         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9519 #endif
9520         .poll           = io_uring_poll,
9521         .fasync         = io_uring_fasync,
9522 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9523         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9524 #endif
9525 };
9526
9527 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9528                                   struct io_uring_params *p)
9529 {
9530         struct io_rings *rings;
9531         size_t size, sq_array_offset;
9532
9533         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9534         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9535         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9536
9537         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9538         if (size == SIZE_MAX)
9539                 return -EOVERFLOW;
9540
9541         rings = io_mem_alloc(size);
9542         if (!rings)
9543                 return -ENOMEM;
9544
9545         ctx->rings = rings;
9546         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9547         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9548         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9549         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9550         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9551
9552         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9553         if (size == SIZE_MAX) {
9554                 io_mem_free(ctx->rings);
9555                 ctx->rings = NULL;
9556                 return -EOVERFLOW;
9557         }
9558
9559         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9560         if (!ctx->sq_sqes) {
9561                 io_mem_free(ctx->rings);
9562                 ctx->rings = NULL;
9563                 return -ENOMEM;
9564         }
9565
9566         return 0;
9567 }
9568
9569 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9570 {
9571         int ret, fd;
9572
9573         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9574         if (fd < 0)
9575                 return fd;
9576
9577         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9578         if (ret) {
9579                 put_unused_fd(fd);
9580                 return ret;
9581         }
9582         fd_install(fd, file);
9583         return fd;
9584 }
9585
9586 /*
9587  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9588  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9589  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9590  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9591  */
9592 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9593 {
9594         struct file *file;
9595 #if defined(CONFIG_UNIX)
9596         int ret;
9597
9598         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9599                                 &ctx->ring_sock);
9600         if (ret)
9601                 return ERR_PTR(ret);
9602 #endif
9603
9604         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9605                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9606 #if defined(CONFIG_UNIX)
9607         if (IS_ERR(file)) {
9608                 sock_release(ctx->ring_sock);
9609                 ctx->ring_sock = NULL;
9610         } else {
9611                 ctx->ring_sock->file = file;
9612         }
9613 #endif
9614         return file;
9615 }
9616
9617 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9618                            struct io_uring_params __user *params)
9619 {
9620         struct io_ring_ctx *ctx;
9621         struct file *file;
9622         int ret;
9623
9624         if (!entries)
9625                 return -EINVAL;
9626         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9627                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9628                         return -EINVAL;
9629                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9630         }
9631
9632         /*
9633          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9634          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9635          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9636          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9637          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9638          * of CQ ring entries manually.
9639          */
9640         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9641         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9642                 /*
9643                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9644                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9645                  * any cq vs sq ring sizing.
9646                  */
9647                 if (!p->cq_entries)
9648                         return -EINVAL;
9649                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9650                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9651                                 return -EINVAL;
9652                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9653                 }
9654                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9655                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9656                         return -EINVAL;
9657         } else {
9658                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9659         }
9660
9661         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9662         if (!ctx)
9663                 return -ENOMEM;
9664         ctx->compat = in_compat_syscall();
9665         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9666                 ctx->user = get_uid(current_user());
9667
9668         /*
9669          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9670          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9671          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9672          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9673          */
9674         mmgrab(current->mm);
9675         ctx->mm_account = current->mm;
9676
9677         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9678         if (ret)
9679                 goto err;
9680
9681         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9682         if (ret)
9683                 goto err;
9684         /* always set a rsrc node */
9685         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9686         if (ret)
9687                 goto err;
9688         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9689
9690         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9691         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9692         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9693         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9694         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9695         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9696         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9697         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9698
9699         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9700         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9701         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9702         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9703         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9704         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9705         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9706         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9707
9708         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9709                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9710                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9711                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9712                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9713                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9714
9715         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9716                 ret = -EFAULT;
9717                 goto err;
9718         }
9719
9720         file = io_uring_get_file(ctx);
9721         if (IS_ERR(file)) {
9722                 ret = PTR_ERR(file);
9723                 goto err;
9724         }
9725
9726         /*
9727          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9728          * having closed it before we finish setup
9729          */
9730         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9731         if (ret < 0) {
9732                 /* fput will clean it up */
9733                 fput(file);
9734                 return ret;
9735         }
9736
9737         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9738         return ret;
9739 err:
9740         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9741         return ret;
9742 }
9743
9744 /*
9745  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9746  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9747  * params structure passed in.
9748  */
9749 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9750 {
9751         struct io_uring_params p;
9752         int i;
9753
9754         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9755                 return -EFAULT;
9756         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9757                 if (p.resv[i])
9758                         return -EINVAL;
9759         }
9760
9761         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9762                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9763                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9764                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9765                 return -EINVAL;
9766
9767         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9768 }
9769
9770 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9771                 struct io_uring_params __user *, params)
9772 {
9773         return io_uring_setup(entries, params);
9774 }
9775
9776 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9777 {
9778         struct io_uring_probe *p;
9779         size_t size;
9780         int i, ret;
9781
9782         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9783         if (size == SIZE_MAX)
9784                 return -EOVERFLOW;
9785         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9786         if (!p)
9787                 return -ENOMEM;
9788
9789         ret = -EFAULT;
9790         if (copy_from_user(p, arg, size))
9791                 goto out;
9792         ret = -EINVAL;
9793         if (memchr_inv(p, 0, size))
9794                 goto out;
9795
9796         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9797         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9798                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9799
9800         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9801                 p->ops[i].op = i;
9802                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9803                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9804         }
9805         p->ops_len = i;
9806
9807         ret = 0;
9808         if (copy_to_user(arg, p, size))
9809                 ret = -EFAULT;
9810 out:
9811         kfree(p);
9812         return ret;
9813 }
9814
9815 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9816 {
9817         const struct cred *creds;
9818         u32 id;
9819         int ret;
9820
9821         creds = get_current_cred();
9822
9823         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9824                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9825         if (!ret)
9826                 return id;
9827         put_cred(creds);
9828         return ret;
9829 }
9830
9831 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9832                                     unsigned int nr_args)
9833 {
9834         struct io_uring_restriction *res;
9835         size_t size;
9836         int i, ret;
9837
9838         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9839         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9840                 return -EBADFD;
9841
9842         /* We allow only a single restrictions registration */
9843         if (ctx->restrictions.registered)
9844                 return -EBUSY;
9845
9846         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9847                 return -EINVAL;
9848
9849         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9850         if (size == SIZE_MAX)
9851                 return -EOVERFLOW;
9852
9853         res = memdup_user(arg, size);
9854         if (IS_ERR(res))
9855                 return PTR_ERR(res);
9856
9857         ret = 0;
9858
9859         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9860                 switch (res[i].opcode) {
9861                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9862                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9863                                 ret = -EINVAL;
9864                                 goto out;
9865                         }
9866
9867                         __set_bit(res[i].register_op,
9868                                   ctx->restrictions.register_op);
9869                         break;
9870                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9871                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9872                                 ret = -EINVAL;
9873                                 goto out;
9874                         }
9875
9876                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9877                         break;
9878                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9879                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9880                         break;
9881                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9882                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9883                         break;
9884                 default:
9885                         ret = -EINVAL;
9886                         goto out;
9887                 }
9888         }
9889
9890 out:
9891         /* Reset all restrictions if an error happened */
9892         if (ret != 0)
9893                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9894         else
9895                 ctx->restrictions.registered = true;
9896
9897         kfree(res);
9898         return ret;
9899 }
9900
9901 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9902 {
9903         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9904                 return -EBADFD;
9905
9906         if (ctx->restrictions.registered)
9907                 ctx->restricted = 1;
9908
9909         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9910         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9911                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9912         return 0;
9913 }
9914
9915 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9916                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9917                                      unsigned nr_args)
9918 {
9919         __u32 tmp;
9920         int err;
9921
9922         if (up->resv)
9923                 return -EINVAL;
9924         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9925                 return -EOVERFLOW;
9926         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9927         if (err)
9928                 return err;
9929
9930         switch (type) {
9931         case IORING_RSRC_FILE:
9932                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9933         case IORING_RSRC_BUFFER:
9934                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9935         }
9936         return -EINVAL;
9937 }
9938
9939 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9940                                     unsigned nr_args)
9941 {
9942         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9943
9944         if (!nr_args)
9945                 return -EINVAL;
9946         memset(&up, 0, sizeof(up));
9947         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9948                 return -EFAULT;
9949         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9950 }
9951
9952 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9953                                    unsigned size, unsigned type)
9954 {
9955         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9956
9957         if (size != sizeof(up))
9958                 return -EINVAL;
9959         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9960                 return -EFAULT;
9961         if (!up.nr || up.resv)
9962                 return -EINVAL;
9963         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9964 }
9965
9966 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9967                             unsigned int size, unsigned int type)
9968 {
9969         struct io_uring_rsrc_register rr;
9970
9971         /* keep it extendible */
9972         if (size != sizeof(rr))
9973                 return -EINVAL;
9974
9975         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9976         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9977                 return -EFAULT;
9978         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9979                 return -EINVAL;
9980
9981         switch (type) {
9982         case IORING_RSRC_FILE:
9983                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9984                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9985         case IORING_RSRC_BUFFER:
9986                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9987                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9988         }
9989         return -EINVAL;
9990 }
9991
9992 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9993                                 unsigned len)
9994 {
9995         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9996         cpumask_var_t new_mask;
9997         int ret;
9998
9999         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10000                 return -EINVAL;
10001
10002         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10003                 return -ENOMEM;
10004
10005         cpumask_clear(new_mask);
10006         if (len > cpumask_size())
10007                 len = cpumask_size();
10008
10009         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10010                 free_cpumask_var(new_mask);
10011                 return -EFAULT;
10012         }
10013
10014         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10015         free_cpumask_var(new_mask);
10016         return ret;
10017 }
10018
10019 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10020 {
10021         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10022
10023         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10024                 return -EINVAL;
10025
10026         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10027 }
10028
10029 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10030 {
10031         switch (op) {
10032         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10033         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10034         case IORING_REGISTER_FILES:
10035         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10036         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10037         case IORING_REGISTER_PROBE:
10038         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10039         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10040         case IORING_REGISTER_FILES2:
10041         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10042         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10043         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10044         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10045         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10046                 return false;
10047         default:
10048                 return true;
10049         }
10050 }
10051
10052 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10053                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10054         __releases(ctx->uring_lock)
10055         __acquires(ctx->uring_lock)
10056 {
10057         int ret;
10058
10059         /*
10060          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10061          * someone else killed the ctx or is already going through
10062          * io_uring_register().
10063          */
10064         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10065                 return -ENXIO;
10066
10067         if (ctx->restricted) {
10068                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10069                         return -EINVAL;
10070                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10071                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10072                         return -EACCES;
10073         }
10074
10075         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10076                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10077
10078                 /*
10079                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10080                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10081                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10082                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10083                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10084                  * after we've killed the percpu ref.
10085                  */
10086                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10087                 do {
10088                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10089                         if (!ret)
10090                                 break;
10091                         ret = io_run_task_work_sig();
10092                         if (ret < 0)
10093                                 break;
10094                 } while (1);
10095                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10096
10097                 if (ret) {
10098                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10099                         return ret;
10100                 }
10101         }
10102
10103         switch (opcode) {
10104         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10105                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10106                 break;
10107         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10108                 ret = -EINVAL;
10109                 if (arg || nr_args)
10110                         break;
10111                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10112                 break;
10113         case IORING_REGISTER_FILES:
10114                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10115                 break;
10116         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10117                 ret = -EINVAL;
10118                 if (arg || nr_args)
10119                         break;
10120                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10121                 break;
10122         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10123                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10124                 break;
10125         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10126         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10127                 ret = -EINVAL;
10128                 if (nr_args != 1)
10129                         break;
10130                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10131                 if (ret)
10132                         break;
10133                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10134                         ctx->eventfd_async = 1;
10135                 else
10136                         ctx->eventfd_async = 0;
10137                 break;
10138         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10139                 ret = -EINVAL;
10140                 if (arg || nr_args)
10141                         break;
10142                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10143                 break;
10144         case IORING_REGISTER_PROBE:
10145                 ret = -EINVAL;
10146                 if (!arg || nr_args > 256)
10147                         break;
10148                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10149                 break;
10150         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10151                 ret = -EINVAL;
10152                 if (arg || nr_args)
10153                         break;
10154                 ret = io_register_personality(ctx);
10155                 break;
10156         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10157                 ret = -EINVAL;
10158                 if (arg)
10159                         break;
10160                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10161                 break;
10162         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10163                 ret = -EINVAL;
10164                 if (arg || nr_args)
10165                         break;
10166                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10167                 break;
10168         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10169                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10170                 break;
10171         case IORING_REGISTER_FILES2:
10172                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10173                 break;
10174         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10175                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10176                                               IORING_RSRC_FILE);
10177                 break;
10178         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10179                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10180                 break;
10181         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10182                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10183                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10184                 break;
10185         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10186                 ret = -EINVAL;
10187                 if (!arg || !nr_args)
10188                         break;
10189                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10190                 break;
10191         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10192                 ret = -EINVAL;
10193                 if (arg || nr_args)
10194                         break;
10195                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10196                 break;
10197         default:
10198                 ret = -EINVAL;
10199                 break;
10200         }
10201
10202         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10203                 /* bring the ctx back to life */
10204                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10205                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10206         }
10207         return ret;
10208 }
10209
10210 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10211                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10212 {
10213         struct io_ring_ctx *ctx;
10214         long ret = -EBADF;
10215         struct fd f;
10216
10217         f = fdget(fd);
10218         if (!f.file)
10219                 return -EBADF;
10220
10221         ret = -EOPNOTSUPP;
10222         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10223                 goto out_fput;
10224
10225         ctx = f.file->private_data;
10226
10227         io_run_task_work();
10228
10229         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10230         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10231         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10232         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10233                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10234 out_fput:
10235         fdput(f);
10236         return ret;
10237 }
10238
10239 static int __init io_uring_init(void)
10240 {
10241 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10242         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10243         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10244 } while (0)
10245
10246 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10247         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10248         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10254         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10255         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10256         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10257         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10258         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10259         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10260         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10261         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10269         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10270         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10271         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10272         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10273         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10274         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10275         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10276         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10277
10278         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10279                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10280         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10281                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10282         /* should fit into one byte */
10283         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10284
10285         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10286         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10287         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10288                                 SLAB_ACCOUNT);
10289         return 0;
10290 };
10291 __initcall(io_uring_init);