fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __s32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248
 249         unsigned                sq_thread_idle;
 250 };
 251
 252 struct io_ring_ctx {
 253         struct {
 254                 struct percpu_ref       refs;
 255         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 256
 257         struct {
 258                 unsigned int            flags;
 259                 unsigned int            compat: 1;
 260                 unsigned int            limit_mem: 1;
 261                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 262                 unsigned int            drain_next: 1;
 263                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 264                 unsigned int            restricted: 1;
 265                 unsigned int            sqo_dead: 1;
 266
 267                 /*
 268                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 269                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 270                  *
 271                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 272                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 273                  * the queue when needed.
 274                  *
 275                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 276                  * array.
 277                  */
 278                 u32                     *sq_array;
 279                 unsigned                cached_sq_head;
 280                 unsigned                sq_entries;
 281                 unsigned                sq_mask;
 282                 unsigned                sq_thread_idle;
 283                 unsigned                cached_sq_dropped;
 284                 unsigned                cached_cq_overflow;
 285                 unsigned long           sq_check_overflow;
 286
 287                 struct list_head        defer_list;
 288                 struct list_head        timeout_list;
 289                 struct list_head        cq_overflow_list;
 290
 291                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 292         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 293
 294         struct io_rings *rings;
 295
 296         /* IO offload */
 297         struct io_wq            *io_wq;
 298
 299         /*
 300          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 301          * have access to the ->files
 302          */
 303         struct task_struct      *sqo_task;
 304
 305         /* Only used for accounting purposes */
 306         struct mm_struct        *mm_account;
 307
 308 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 309         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 310 #endif
 311
 312         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 313
 314         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 315         struct list_head        sqd_list;
 316
 317         /*
 318          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 319          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 320          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 321          */
 322         struct fixed_file_data  *file_data;
 323         unsigned                nr_user_files;
 324
 325         /* if used, fixed mapped user buffers */
 326         unsigned                nr_user_bufs;
 327         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 328
 329         struct user_struct      *user;
 330
 331         const struct cred       *creds;
 332
 333 #ifdef CONFIG_AUDIT
 334         kuid_t                  loginuid;
 335         unsigned int            sessionid;
 336 #endif
 337
 338         struct completion       ref_comp;
 339         struct completion       sq_thread_comp;
 340
 341         /* if all else fails... */
 342         struct io_kiocb         *fallback_req;
 343
 344 #if defined(CONFIG_UNIX)
 345         struct socket           *ring_sock;
 346 #endif
 347
 348         struct idr              io_buffer_idr;
 349
 350         struct idr              personality_idr;
 351
 352         struct {
 353                 unsigned                cached_cq_tail;
 354                 unsigned                cq_entries;
 355                 unsigned                cq_mask;
 356                 atomic_t                cq_timeouts;
 357                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 358                 unsigned long           cq_check_overflow;
 359                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 360                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 361                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 362         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 363
 364         struct {
 365                 struct mutex            uring_lock;
 366                 wait_queue_head_t       wait;
 367         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 368
 369         struct {
 370                 spinlock_t              completion_lock;
 371
 372                 /*
 373                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 374                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 375                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 376                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 377                  */
 378                 struct list_head        iopoll_list;
 379                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 380                 unsigned                cancel_hash_bits;
 381                 bool                    poll_multi_file;
 382
 383                 spinlock_t              inflight_lock;
 384                 struct list_head        inflight_list;
 385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 386
 387         struct delayed_work             file_put_work;
 388         struct llist_head               file_put_llist;
 389
 390         struct work_struct              exit_work;
 391         struct io_restriction           restrictions;
 392 };
 393
 394 /*
 395  * First field must be the file pointer in all the
 396  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 397  */
 398 struct io_poll_iocb {
 399         struct file                     *file;
 400         struct wait_queue_head          *head;
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_poll_remove {
 408         struct file                     *file;
 409         u64                             addr;
 410 };
 411
 412 struct io_close {
 413         struct file                     *file;
 414         struct file                     *put_file;
 415         int                             fd;
 416 };
 417
 418 struct io_timeout_data {
 419         struct io_kiocb                 *req;
 420         struct hrtimer                  timer;
 421         struct timespec64               ts;
 422         enum hrtimer_mode               mode;
 423 };
 424
 425 struct io_accept {
 426         struct file                     *file;
 427         struct sockaddr __user          *addr;
 428         int __user                      *addr_len;
 429         int                             flags;
 430         unsigned long                   nofile;
 431 };
 432
 433 struct io_sync {
 434         struct file                     *file;
 435         loff_t                          len;
 436         loff_t                          off;
 437         int                             flags;
 438         int                             mode;
 439 };
 440
 441 struct io_cancel {
 442         struct file                     *file;
 443         u64                             addr;
 444 };
 445
 446 struct io_timeout {
 447         struct file                     *file;
 448         u32                             off;
 449         u32                             target_seq;
 450         struct list_head                list;
 451         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 452         struct io_kiocb                 *head;
 453 };
 454
 455 struct io_timeout_rem {
 456         struct file                     *file;
 457         u64                             addr;
 458
 459         /* timeout update */
 460         struct timespec64               ts;
 461         u32                             flags;
 462 };
 463
 464 struct io_rw {
 465         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 466         struct kiocb                    kiocb;
 467         u64                             addr;
 468         u64                             len;
 469 };
 470
 471 struct io_connect {
 472         struct file                     *file;
 473         struct sockaddr __user          *addr;
 474         int                             addr_len;
 475 };
 476
 477 struct io_sr_msg {
 478         struct file                     *file;
 479         union {
 480                 struct user_msghdr __user *umsg;
 481                 void __user             *buf;
 482         };
 483         int                             msg_flags;
 484         int                             bgid;
 485         size_t                          len;
 486         struct io_buffer                *kbuf;
 487 };
 488
 489 struct io_open {
 490         struct file                     *file;
 491         int                             dfd;
 492         bool                            ignore_nonblock;
 493         struct filename                 *filename;
 494         struct open_how                 how;
 495         unsigned long                   nofile;
 496 };
 497
 498 struct io_files_update {
 499         struct file                     *file;
 500         u64                             arg;
 501         u32                             nr_args;
 502         u32                             offset;
 503 };
 504
 505 struct io_fadvise {
 506         struct file                     *file;
 507         u64                             offset;
 508         u32                             len;
 509         u32                             advice;
 510 };
 511
 512 struct io_madvise {
 513         struct file                     *file;
 514         u64                             addr;
 515         u32                             len;
 516         u32                             advice;
 517 };
 518
 519 struct io_epoll {
 520         struct file                     *file;
 521         int                             epfd;
 522         int                             op;
 523         int                             fd;
 524         struct epoll_event              event;
 525 };
 526
 527 struct io_splice {
 528         struct file                     *file_out;
 529         struct file                     *file_in;
 530         loff_t                          off_out;
 531         loff_t                          off_in;
 532         u64                             len;
 533         unsigned int                    flags;
 534 };
 535
 536 struct io_provide_buf {
 537         struct file                     *file;
 538         __u64                           addr;
 539         __s32                           len;
 540         __u32                           bgid;
 541         __u16                           nbufs;
 542         __u16                           bid;
 543 };
 544
 545 struct io_statx {
 546         struct file                     *file;
 547         int                             dfd;
 548         unsigned int                    mask;
 549         unsigned int                    flags;
 550         const char __user               *filename;
 551         struct statx __user             *buffer;
 552 };
 553
 554 struct io_shutdown {
 555         struct file                     *file;
 556         int                             how;
 557 };
 558
 559 struct io_rename {
 560         struct file                     *file;
 561         int                             old_dfd;
 562         int                             new_dfd;
 563         struct filename                 *oldpath;
 564         struct filename                 *newpath;
 565         int                             flags;
 566 };
 567
 568 struct io_unlink {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         int                             flags;
 572         struct filename                 *filename;
 573 };
 574
 575 struct io_completion {
 576         struct file                     *file;
 577         struct list_head                list;
 578         int                             cflags;
 579 };
 580
 581 struct io_async_connect {
 582         struct sockaddr_storage         address;
 583 };
 584
 585 struct io_async_msghdr {
 586         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 587         struct iovec                    *iov;
 588         struct sockaddr __user          *uaddr;
 589         struct msghdr                   msg;
 590         struct sockaddr_storage         addr;
 591 };
 592
 593 struct io_async_rw {
 594         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 595         const struct iovec              *free_iovec;
 596         struct iov_iter                 iter;
 597         size_t                          bytes_done;
 598         struct wait_page_queue          wpq;
 599 };
 600
 601 enum {
 602         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 603         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 604         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 605         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 606         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 607         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 608
 609         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 610         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 611         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 612         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 613         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 614         REQ_F_ISREG_BIT,
 615         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 616         REQ_F_POLLED_BIT,
 617         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 618         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 619         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 620         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 621
 622         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 623         __REQ_F_LAST_BIT,
 624 };
 625
 626 enum {
 627         /* ctx owns file */
 628         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 629         /* drain existing IO first */
 630         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 631         /* linked sqes */
 632         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 633         /* doesn't sever on completion < 0 */
 634         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 635         /* IOSQE_ASYNC */
 636         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 637         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 638         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 639
 640         /* fail rest of links */
 641         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 642         /* on inflight list */
 643         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 644         /* read/write uses file position */
 645         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 646         /* must not punt to workers */
 647         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 648         /* has or had linked timeout */
 649         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 650         /* regular file */
 651         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 652         /* needs cleanup */
 653         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 654         /* already went through poll handler */
 655         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 656         /* buffer already selected */
 657         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 658         /* doesn't need file table for this request */
 659         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 660         /* io_wq_work is initialized */
 661         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 662         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 663         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 664 };
 665
 666 struct async_poll {
 667         struct io_poll_iocb     poll;
 668         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 669 };
 670
 671 /*
 672  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 673  * as the first entry in their struct definition. So you can
 674  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 675  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 676  */
 677 struct io_kiocb {
 678         union {
 679                 struct file             *file;
 680                 struct io_rw            rw;
 681                 struct io_poll_iocb     poll;
 682                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 683                 struct io_accept        accept;
 684                 struct io_sync          sync;
 685                 struct io_cancel        cancel;
 686                 struct io_timeout       timeout;
 687                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 688                 struct io_connect       connect;
 689                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 690                 struct io_open          open;
 691                 struct io_close         close;
 692                 struct io_files_update  files_update;
 693                 struct io_fadvise       fadvise;
 694                 struct io_madvise       madvise;
 695                 struct io_epoll         epoll;
 696                 struct io_splice        splice;
 697                 struct io_provide_buf   pbuf;
 698                 struct io_statx         statx;
 699                 struct io_shutdown      shutdown;
 700                 struct io_rename        rename;
 701                 struct io_unlink        unlink;
 702                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 703                 struct io_completion    compl;
 704         };
 705
 706         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 707         void                            *async_data;
 708         u8                              opcode;
 709         /* polled IO has completed */
 710         u8                              iopoll_completed;
 711
 712         u16                             buf_index;
 713         u32                             result;
 714
 715         struct io_ring_ctx              *ctx;
 716         unsigned int                    flags;
 717         refcount_t                      refs;
 718         struct task_struct              *task;
 719         u64                             user_data;
 720
 721         struct io_kiocb                 *link;
 722         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 723
 724         /*
 725          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 726          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 727          */
 728         struct list_head                inflight_entry;
 729         struct callback_head            task_work;
 730         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 731         struct hlist_node               hash_node;
 732         struct async_poll               *apoll;
 733         struct io_wq_work               work;
 734 };
 735
 736 struct io_defer_entry {
 737         struct list_head        list;
 738         struct io_kiocb         *req;
 739         u32                     seq;
 740 };
 741
 742 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 743
 744 struct io_comp_state {
 745         unsigned int            nr;
 746         struct list_head        list;
 747         struct io_ring_ctx      *ctx;
 748 };
 749
 750 struct io_submit_state {
 751         struct blk_plug         plug;
 752
 753         /*
 754          * io_kiocb alloc cache
 755          */
 756         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 757         unsigned int            free_reqs;
 758
 759         bool                    plug_started;
 760
 761         /*
 762          * Batch completion logic
 763          */
 764         struct io_comp_state    comp;
 765
 766         /*
 767          * File reference cache
 768          */
 769         struct file             *file;
 770         unsigned int            fd;
 771         unsigned int            file_refs;
 772         unsigned int            ios_left;
 773 };
 774
 775 struct io_op_def {
 776         /* needs req->file assigned */
 777         unsigned                needs_file : 1;
 778         /* don't fail if file grab fails */
 779         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 780         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 781         unsigned                hash_reg_file : 1;
 782         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 783         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 784         /* opcode is not supported by this kernel */
 785         unsigned                not_supported : 1;
 786         /* set if opcode supports polled "wait" */
 787         unsigned                pollin : 1;
 788         unsigned                pollout : 1;
 789         /* op supports buffer selection */
 790         unsigned                buffer_select : 1;
 791         /* must always have async data allocated */
 792         unsigned                needs_async_data : 1;
 793         /* should block plug */
 794         unsigned                plug : 1;
 795         /* size of async data needed, if any */
 796         unsigned short          async_size;
 797         unsigned                work_flags;
 798 };
 799
 800 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 801         [IORING_OP_NOP] = {},
 802         [IORING_OP_READV] = {
 803                 .needs_file             = 1,
 804                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 805                 .pollin                 = 1,
 806                 .buffer_select          = 1,
 807                 .needs_async_data       = 1,
 808                 .plug                   = 1,
 809                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 810                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 811         },
 812         [IORING_OP_WRITEV] = {
 813                 .needs_file             = 1,
 814                 .hash_reg_file          = 1,
 815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 816                 .pollout                = 1,
 817                 .needs_async_data       = 1,
 818                 .plug                   = 1,
 819                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 820                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 821                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 822         },
 823         [IORING_OP_FSYNC] = {
 824                 .needs_file             = 1,
 825                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 826         },
 827         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 828                 .needs_file             = 1,
 829                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 830                 .pollin                 = 1,
 831                 .plug                   = 1,
 832                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 833                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 834         },
 835         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 836                 .needs_file             = 1,
 837                 .hash_reg_file          = 1,
 838                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 839                 .pollout                = 1,
 840                 .plug                   = 1,
 841                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 843                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 844         },
 845         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 846                 .needs_file             = 1,
 847                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 848         },
 849         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 850         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 853         },
 854         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 855                 .needs_file             = 1,
 856                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 857                 .pollout                = 1,
 858                 .needs_async_data       = 1,
 859                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 861         },
 862         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 870         },
 871         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 872                 .needs_async_data       = 1,
 873                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 874                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 875         },
 876         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 877                 /* used by timeout updates' prep() */
 878                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 879         },
 880         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 885         },
 886         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 887         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 888                 .needs_async_data       = 1,
 889                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 890                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 891         },
 892         [IORING_OP_CONNECT] = {
 893                 .needs_file             = 1,
 894                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 895                 .pollout                = 1,
 896                 .needs_async_data       = 1,
 897                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 898                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 899         },
 900         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 903         },
 904         [IORING_OP_OPENAT] = {
 905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 906                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
 907         },
 908         [IORING_OP_CLOSE] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .needs_file_no_error    = 1,
 911                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 912         },
 913         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 914                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 915         },
 916         [IORING_OP_STATX] = {
 917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 918                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 919         },
 920         [IORING_OP_READ] = {
 921                 .needs_file             = 1,
 922                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 923                 .pollin                 = 1,
 924                 .buffer_select          = 1,
 925                 .plug                   = 1,
 926                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 927                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 928         },
 929         [IORING_OP_WRITE] = {
 930                 .needs_file             = 1,
 931                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 932                 .pollout                = 1,
 933                 .plug                   = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 935                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 936                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 937         },
 938         [IORING_OP_FADVISE] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 941         },
 942         [IORING_OP_MADVISE] = {
 943                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 944         },
 945         [IORING_OP_SEND] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 948                 .pollout                = 1,
 949                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 950         },
 951         [IORING_OP_RECV] = {
 952                 .needs_file             = 1,
 953                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 954                 .pollin                 = 1,
 955                 .buffer_select          = 1,
 956                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 957         },
 958         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 959                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 960                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 961         },
 962         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 963                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 964                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 965         },
 966         [IORING_OP_SPLICE] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .hash_reg_file          = 1,
 969                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 970                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 971         },
 972         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 973         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 974         [IORING_OP_TEE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .hash_reg_file          = 1,
 977                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 980                 .needs_file             = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
 983                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 984                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 985         },
 986         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
 987                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 988                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 989         },
 990 };
 991
 992 enum io_mem_account {
 993         ACCT_LOCKED,
 994         ACCT_PINNED,
 995 };
 996
 997 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 998                                             struct task_struct *task);
 999
1000 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node);
1001 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
1002                         struct io_ring_ctx *ctx);
1003
1004 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
1005                              struct io_comp_state *cs);
1006 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1007 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1008 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1009 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1010 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1011 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1012 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1013 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1014                                  struct io_uring_files_update *ip,
1015                                  unsigned nr_args);
1016 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1017 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1018                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1019 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
1020 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
1021
1022 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1023                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1024                                bool needs_lock);
1025 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1026                              const struct iovec *fast_iov,
1027                              struct iov_iter *iter, bool force);
1028 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req);
1029
1030 static struct kmem_cache *req_cachep;
1031
1032 static const struct file_operations io_uring_fops;
1033
1034 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1035 {
1036 #if defined(CONFIG_UNIX)
1037         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1038                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1039
1040                 return ctx->ring_sock->sk;
1041         }
1042 #endif
1043         return NULL;
1044 }
1045 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1046
1047 #define io_for_each_link(pos, head) \
1048         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1049
1050 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1051 {
1052         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1053                 __io_clean_op(req);
1054 }
1055
1056 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1057 {
1058         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1059
1060         if (!req->fixed_file_refs) {
1061                 req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1062                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
1063         }
1064 }
1065
1066 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1067                           struct task_struct *task,
1068                           struct files_struct *files)
1069 {
1070         struct io_kiocb *req;
1071
1072         if (task && head->task != task)
1073                 return false;
1074         if (!files)
1075                 return true;
1076
1077         io_for_each_link(req, head) {
1078                 if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1079                         continue;
1080                 if (req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops)
1081                         return true;
1082                 if ((req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1083                     req->work.identity->files == files)
1084                         return true;
1085         }
1086         return false;
1087 }
1088
1089 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1090 {
1091         struct files_struct *files = current->files;
1092         struct mm_struct *mm = current->mm;
1093
1094         if (mm) {
1095                 kthread_unuse_mm(mm);
1096                 mmput(mm);
1097                 current->mm = NULL;
1098         }
1099         if (files) {
1100                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1101
1102                 task_lock(current);
1103                 current->files = NULL;
1104                 current->nsproxy = NULL;
1105                 task_unlock(current);
1106                 put_files_struct(files);
1107                 put_nsproxy(nsproxy);
1108         }
1109 }
1110
1111 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1112 {
1113         if (current->flags & PF_EXITING)
1114                 return -EFAULT;
1115
1116         if (!current->files) {
1117                 struct files_struct *files;
1118                 struct nsproxy *nsproxy;
1119
1120                 task_lock(ctx->sqo_task);
1121                 files = ctx->sqo_task->files;
1122                 if (!files) {
1123                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1124                         return -EOWNERDEAD;
1125                 }
1126                 atomic_inc(&files->count);
1127                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1128                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1129                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1130
1131                 task_lock(current);
1132                 current->files = files;
1133                 current->nsproxy = nsproxy;
1134                 task_unlock(current);
1135         }
1136         return 0;
1137 }
1138
1139 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1140 {
1141         struct mm_struct *mm;
1142
1143         if (current->flags & PF_EXITING)
1144                 return -EFAULT;
1145         if (current->mm)
1146                 return 0;
1147
1148         /* Should never happen */
1149         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1150                 return -EFAULT;
1151
1152         task_lock(ctx->sqo_task);
1153         mm = ctx->sqo_task->mm;
1154         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1155                 mm = NULL;
1156         task_unlock(ctx->sqo_task);
1157
1158         if (mm) {
1159                 kthread_use_mm(mm);
1160                 return 0;
1161         }
1162
1163         return -EFAULT;
1164 }
1165
1166 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1167                                          struct io_kiocb *req)
1168 {
1169         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1170         int ret;
1171
1172         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1173                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1174                 if (unlikely(ret))
1175                         return ret;
1176         }
1177
1178         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1179                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1180                 if (unlikely(ret))
1181                         return ret;
1182         }
1183
1184         return 0;
1185 }
1186
1187 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1188                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1189
1190 {
1191 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1192         /* puts the old one when swapping */
1193         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1194                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1195                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1196         }
1197 #endif
1198 }
1199
1200 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1201 {
1202 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1203         kthread_associate_blkcg(NULL);
1204 #endif
1205 }
1206
1207 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1208 {
1209         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1210                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1215  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1216  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1217  */
1218 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1219 {
1220         id->files = current->files;
1221         id->mm = current->mm;
1222 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1223         rcu_read_lock();
1224         id->blkcg_css = blkcg_css();
1225         rcu_read_unlock();
1226 #endif
1227         id->creds = current_cred();
1228         id->nsproxy = current->nsproxy;
1229         id->fs = current->fs;
1230         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1231 #ifdef CONFIG_AUDIT
1232         id->loginuid = current->loginuid;
1233         id->sessionid = current->sessionid;
1234 #endif
1235         refcount_set(&id->count, 1);
1236 }
1237
1238 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1239 {
1240         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1241         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1242 }
1243
1244 /*
1245  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1246  * touch any members of io_wq_work.
1247  */
1248 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1249 {
1250         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1251
1252         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1253                 return;
1254
1255         __io_req_init_async(req);
1256
1257         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1258         req->work.identity = tctx->identity;
1259         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1260                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1261 }
1262
1263 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1264 {
1265         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1266 }
1267
1268 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1269 {
1270         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1271
1272         complete(&ctx->ref_comp);
1273 }
1274
1275 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1276 {
1277         return !req->timeout.off;
1278 }
1279
1280 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1281 {
1282         struct io_ring_ctx *ctx;
1283         int hash_bits;
1284
1285         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1286         if (!ctx)
1287                 return NULL;
1288
1289         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1290         if (!ctx->fallback_req)
1291                 goto err;
1292
1293         /*
1294          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1295          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1296          */
1297         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1298         hash_bits -= 5;
1299         if (hash_bits <= 0)
1300                 hash_bits = 1;
1301         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1302         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1303                                         GFP_KERNEL);
1304         if (!ctx->cancel_hash)
1305                 goto err;
1306         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1307
1308         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1309                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1310                 goto err;
1311
1312         ctx->flags = p->flags;
1313         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1314         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1315         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1316         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1317         init_completion(&ctx->ref_comp);
1318         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1319         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1320         idr_init(&ctx->personality_idr);
1321         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1322         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1323         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1324         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1325         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1326         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1327         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1328         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1329         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1330         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1331         return ctx;
1332 err:
1333         if (ctx->fallback_req)
1334                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1335         kfree(ctx->cancel_hash);
1336         kfree(ctx);
1337         return NULL;
1338 }
1339
1340 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1341 {
1342         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1343                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1344
1345                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1346                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1347         }
1348
1349         return false;
1350 }
1351
1352 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1353 {
1354         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1355
1356         /* order cqe stores with ring update */
1357         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1358 }
1359
1360 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1361 {
1362         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1363                 return;
1364         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1365                 kfree(req->work.identity);
1366 }
1367
1368 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1369 {
1370         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1371                 return;
1372
1373         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1374
1375         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1376                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1377                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1378         }
1379 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1380         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1381                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1382                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1383         }
1384 #endif
1385         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1386                 put_cred(req->work.identity->creds);
1387                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1388         }
1389         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1390                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1391
1392                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1393                 if (--fs->users)
1394                         fs = NULL;
1395                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1396                 if (fs)
1397                         free_fs_struct(fs);
1398                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1399         }
1400         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1401                 io_req_drop_files(req);
1402
1403         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1408  * the current context.
1409  */
1410 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1411 {
1412         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1413         const struct cred *creds = NULL;
1414         struct io_identity *id;
1415
1416         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1417                 creds = req->work.identity->creds;
1418
1419         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1420         if (unlikely(!id)) {
1421                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1422                 return false;
1423         }
1424
1425         /*
1426          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1427          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1428          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1429          * that one separately.
1430          */
1431         io_init_identity(id);
1432         if (creds)
1433                 id->creds = creds;
1434
1435         /* add one for this request */
1436         refcount_inc(&id->count);
1437
1438         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1439         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1440             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1441                 kfree(tctx->identity);
1442         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1443             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1444                 kfree(req->work.identity);
1445
1446         req->work.identity = id;
1447         tctx->identity = id;
1448         return true;
1449 }
1450
1451 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1452 {
1453         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1454         struct io_identity *id = req->work.identity;
1455         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1456
1457         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1458                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1459                         return false;
1460                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1461         }
1462 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1463         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1464             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1465                 rcu_read_lock();
1466                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1467                         rcu_read_unlock();
1468                         return false;
1469                 }
1470                 /*
1471                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1472                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1473                  */
1474                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1475                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1476                 rcu_read_unlock();
1477         }
1478 #endif
1479         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1480                 if (id->creds != current_cred())
1481                         return false;
1482                 get_cred(id->creds);
1483                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1484         }
1485 #ifdef CONFIG_AUDIT
1486         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1487             current->sessionid != id->sessionid)
1488                 return false;
1489 #endif
1490         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1491             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1492                 if (current->fs != id->fs)
1493                         return false;
1494                 spin_lock(&id->fs->lock);
1495                 if (!id->fs->in_exec) {
1496                         id->fs->users++;
1497                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1498                 } else {
1499                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1500                 }
1501                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1502         }
1503         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1504             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1505             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1506                 if (id->files != current->files ||
1507                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1508                         return false;
1509                 atomic_inc(&id->files->count);
1510                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1511
1512                 if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1513                         req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1514
1515                         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1516                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1517                         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1518                 }
1519                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1520         }
1521         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1522             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1523                 if (id->mm != current->mm)
1524                         return false;
1525                 mmgrab(id->mm);
1526                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1527         }
1528
1529         return true;
1530 }
1531
1532 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1533 {
1534         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1535         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1536
1537         io_req_init_async(req);
1538
1539         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1540                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1541
1542         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1543                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1544                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1545         } else {
1546                 if (def->unbound_nonreg_file)
1547                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1548         }
1549
1550         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1551         if (io_grab_identity(req))
1552                 return;
1553
1554         if (!io_identity_cow(req))
1555                 return;
1556
1557         /* can't fail at this point */
1558         if (!io_grab_identity(req))
1559                 WARN_ON(1);
1560 }
1561
1562 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1563 {
1564         struct io_kiocb *cur;
1565
1566         io_for_each_link(cur, req)
1567                 io_prep_async_work(cur);
1568 }
1569
1570 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1571 {
1572         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1573         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1574
1575         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1576                                         &req->work, req->flags);
1577         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1578         return link;
1579 }
1580
1581 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1582 {
1583         struct io_kiocb *link;
1584
1585         /* init ->work of the whole link before punting */
1586         io_prep_async_link(req);
1587         link = __io_queue_async_work(req);
1588
1589         if (link)
1590                 io_queue_linked_timeout(link);
1591 }
1592
1593 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1594 {
1595         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1596         int ret;
1597
1598         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1599         if (ret != -1) {
1600                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1601                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1602                 list_del_init(&req->timeout.list);
1603                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1604                 io_put_req_deferred(req, 1);
1605         }
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1610  */
1611 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1612                              struct files_struct *files)
1613 {
1614         struct io_kiocb *req, *tmp;
1615         int canceled = 0;
1616
1617         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1618         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1619                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1620                         io_kill_timeout(req);
1621                         canceled++;
1622                 }
1623         }
1624         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1625         return canceled != 0;
1626 }
1627
1628 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1629 {
1630         do {
1631                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1632                                                 struct io_defer_entry, list);
1633                 struct io_kiocb *link;
1634
1635                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1636                         break;
1637                 list_del_init(&de->list);
1638                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1639                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1640                 if (link) {
1641                         __io_queue_linked_timeout(link);
1642                         /* drop submission reference */
1643                         io_put_req_deferred(link, 1);
1644                 }
1645                 kfree(de);
1646         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1647 }
1648
1649 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1650 {
1651         u32 seq;
1652
1653         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1654                 return;
1655
1656         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1657
1658         do {
1659                 u32 events_needed, events_got;
1660                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1661                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1662
1663                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1664                         break;
1665
1666                 /*
1667                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1668                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1669                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1670                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1671                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1672                  */
1673                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1674                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1675                 if (events_got < events_needed)
1676                         break;
1677
1678                 list_del_init(&req->timeout.list);
1679                 io_kill_timeout(req);
1680         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1681
1682         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1683 }
1684
1685 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1686 {
1687         io_flush_timeouts(ctx);
1688         __io_commit_cqring(ctx);
1689
1690         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1691                 __io_queue_deferred(ctx);
1692 }
1693
1694 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1695 {
1696         struct io_rings *r = ctx->rings;
1697
1698         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1699 }
1700
1701 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1702 {
1703         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1704         unsigned tail;
1705
1706         tail = ctx->cached_cq_tail;
1707         /*
1708          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1709          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1710          * fill the cq entry
1711          */
1712         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1713                 return NULL;
1714
1715         ctx->cached_cq_tail++;
1716         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1717 }
1718
1719 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1720 {
1721         if (!ctx->cq_ev_fd)
1722                 return false;
1723         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1724                 return false;
1725         if (!ctx->eventfd_async)
1726                 return true;
1727         return io_wq_current_is_worker();
1728 }
1729
1730 static inline unsigned __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1731 {
1732         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1733 }
1734
1735 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1736 {
1737         /* see waitqueue_active() comment */
1738         smp_mb();
1739
1740         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1741                 wake_up(&ctx->wait);
1742         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1743                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1744         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1745                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1746         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1747                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1748                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1749         }
1750 }
1751
1752 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1753 {
1754         /* see waitqueue_active() comment */
1755         smp_mb();
1756
1757         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1758                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1759                         wake_up(&ctx->wait);
1760         }
1761         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1762                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1763         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1764                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1765                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1766         }
1767 }
1768
1769 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1770 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1771                                        struct task_struct *tsk,
1772                                        struct files_struct *files)
1773 {
1774         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1775         struct io_kiocb *req, *tmp;
1776         struct io_uring_cqe *cqe;
1777         unsigned long flags;
1778         bool all_flushed;
1779         LIST_HEAD(list);
1780
1781         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1782                 return false;
1783
1784         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1785         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1786                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1787                         continue;
1788
1789                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1790                 if (!cqe && !force)
1791                         break;
1792
1793                 list_move(&req->compl.list, &list);
1794                 if (cqe) {
1795                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1796                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1797                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1798                 } else {
1799                         ctx->cached_cq_overflow++;
1800                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1801                                    ctx->cached_cq_overflow);
1802                 }
1803         }
1804
1805         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1806         if (all_flushed) {
1807                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1808                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1809                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1810         }
1811
1812         io_commit_cqring(ctx);
1813         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1814         io_cqring_ev_posted(ctx);
1815
1816         while (!list_empty(&list)) {
1817                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1818                 list_del(&req->compl.list);
1819                 io_put_req(req);
1820         }
1821
1822         return all_flushed;
1823 }
1824
1825 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1826                                      struct task_struct *tsk,
1827                                      struct files_struct *files)
1828 {
1829         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1830                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1831                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1832                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1833                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1834                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1835                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1836         }
1837 }
1838
1839 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1840 {
1841         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1842         struct io_uring_cqe *cqe;
1843
1844         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1845
1846         /*
1847          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1848          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1849          * the ring.
1850          */
1851         cqe = io_get_cqring(ctx);
1852         if (likely(cqe)) {
1853                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1854                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1855                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1856         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1857                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1858                 /*
1859                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1860                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1861                  * to drop it on the floor.
1862                  */
1863                 ctx->cached_cq_overflow++;
1864                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1865         } else {
1866                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1867                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1868                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1869                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1870                 }
1871                 io_clean_op(req);
1872                 req->result = res;
1873                 req->compl.cflags = cflags;
1874                 refcount_inc(&req->refs);
1875                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1876         }
1877 }
1878
1879 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1880 {
1881         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1882 }
1883
1884 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1885 {
1886         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1887         unsigned long flags;
1888
1889         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1890         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1891         io_commit_cqring(ctx);
1892         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1893
1894         io_cqring_ev_posted(ctx);
1895 }
1896
1897 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1898 {
1899         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1900
1901         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1902         while (!list_empty(&cs->list)) {
1903                 struct io_kiocb *req;
1904
1905                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1906                 list_del(&req->compl.list);
1907                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1908
1909                 /*
1910                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1911                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1912                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1913                  */
1914                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1915                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1916                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1917                         io_put_req(req);
1918                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1919                 } else {
1920                         io_put_req(req);
1921                 }
1922         }
1923         io_commit_cqring(ctx);
1924         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1925
1926         io_cqring_ev_posted(ctx);
1927         cs->nr = 0;
1928 }
1929
1930 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1931                               struct io_comp_state *cs)
1932 {
1933         if (!cs) {
1934                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1935                 io_put_req(req);
1936         } else {
1937                 io_clean_op(req);
1938                 req->result = res;
1939                 req->compl.cflags = cflags;
1940                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1941                 if (++cs->nr >= 32)
1942                         io_submit_flush_completions(cs);
1943         }
1944 }
1945
1946 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1947 {
1948         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1949 }
1950
1951 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1952 {
1953         return req == (struct io_kiocb *)
1954                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1955 }
1956
1957 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1958 {
1959         struct io_kiocb *req;
1960
1961         req = ctx->fallback_req;
1962         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1963                 return req;
1964
1965         return NULL;
1966 }
1967
1968 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1969                                      struct io_submit_state *state)
1970 {
1971         if (!state->free_reqs) {
1972                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1973                 size_t sz;
1974                 int ret;
1975
1976                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1977                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1978
1979                 /*
1980                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1981                  * retry single alloc to be on the safe side.
1982                  */
1983                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1984                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1985                         if (!state->reqs[0])
1986                                 goto fallback;
1987                         ret = 1;
1988                 }
1989                 state->free_reqs = ret;
1990         }
1991
1992         state->free_reqs--;
1993         return state->reqs[state->free_reqs];
1994 fallback:
1995         return io_get_fallback_req(ctx);
1996 }
1997
1998 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1999                           bool fixed)
2000 {
2001         if (!fixed)
2002                 fput(file);
2003 }
2004
2005 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2006 {
2007         io_clean_op(req);
2008
2009         if (req->async_data)
2010                 kfree(req->async_data);
2011         if (req->file)
2012                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
2013         if (req->fixed_file_refs)
2014                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
2015         io_req_clean_work(req);
2016 }
2017
2018 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2019 {
2020         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
2021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2022
2023         io_dismantle_req(req);
2024
2025         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
2026         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2027                 wake_up(&tctx->wait);
2028         put_task_struct(req->task);
2029
2030         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
2031                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2032         else
2033                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
2034         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2035 }
2036
2037 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2040
2041         req->link = nxt->link;
2042         nxt->link = NULL;
2043 }
2044
2045 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2046 {
2047         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2048         struct io_kiocb *link;
2049         bool cancelled = false;
2050         unsigned long flags;
2051
2052         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2053         link = req->link;
2054
2055         /*
2056          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
2057          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
2058          */
2059         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
2060                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2061                 int ret;
2062
2063                 io_remove_next_linked(req);
2064                 link->timeout.head = NULL;
2065                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
2066                 if (ret != -1) {
2067                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2068                         io_commit_cqring(ctx);
2069                         cancelled = true;
2070                 }
2071         }
2072         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2073         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2074
2075         if (cancelled) {
2076                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2077                 io_put_req(link);
2078         }
2079 }
2080
2081
2082 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2083 {
2084         struct io_kiocb *link, *nxt;
2085         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2086         unsigned long flags;
2087
2088         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2089         link = req->link;
2090         req->link = NULL;
2091
2092         while (link) {
2093                 nxt = link->link;
2094                 link->link = NULL;
2095
2096                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2097                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2098
2099                 /*
2100                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2101                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2102                  * work.fs->lock.
2103                  */
2104                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2105                         io_put_req_deferred(link, 2);
2106                 else
2107                         io_double_put_req(link);
2108                 link = nxt;
2109         }
2110         io_commit_cqring(ctx);
2111         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2112
2113         io_cqring_ev_posted(ctx);
2114 }
2115
2116 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2117 {
2118         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2119                 io_kill_linked_timeout(req);
2120
2121         /*
2122          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2123          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2124          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2125          * of the chain.
2126          */
2127         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2128                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2129
2130                 req->link = NULL;
2131                 return nxt;
2132         }
2133         io_fail_links(req);
2134         return NULL;
2135 }
2136
2137 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2138 {
2139         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2140                 return NULL;
2141         return __io_req_find_next(req);
2142 }
2143
2144 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2145 {
2146         struct task_struct *tsk = req->task;
2147         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2148         enum task_work_notify_mode notify;
2149         int ret;
2150
2151         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2152                 return -ESRCH;
2153
2154         /*
2155          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2156          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2157          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2158          * will do the job.
2159          */
2160         notify = TWA_NONE;
2161         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2162                 notify = TWA_SIGNAL;
2163
2164         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2165         if (!ret)
2166                 wake_up_process(tsk);
2167
2168         return ret;
2169 }
2170
2171 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2172 {
2173         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2174
2175         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2176         io_cqring_fill_event(req, error);
2177         io_commit_cqring(ctx);
2178         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2179
2180         io_cqring_ev_posted(ctx);
2181         req_set_fail_links(req);
2182         io_double_put_req(req);
2183 }
2184
2185 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2186 {
2187         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2188         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2189
2190         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2191         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2192 }
2193
2194 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2195 {
2196         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2197
2198         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2199         if (!ctx->sqo_dead &&
2200             !__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2201             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx))
2202                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2203         else
2204                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2205         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2206 }
2207
2208 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2209 {
2210         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2211         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2212
2213         __io_req_task_submit(req);
2214         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2215 }
2216
2217 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2218 {
2219         int ret;
2220
2221         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2222         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2223
2224         ret = io_req_task_work_add(req);
2225         if (unlikely(ret)) {
2226                 struct task_struct *tsk;
2227
2228                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2229                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2230                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2231                 wake_up_process(tsk);
2232         }
2233 }
2234
2235 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2236 {
2237         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2238
2239         if (nxt)
2240                 io_req_task_queue(nxt);
2241 }
2242
2243 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2244 {
2245         io_queue_next(req);
2246         __io_free_req(req);
2247 }
2248
2249 struct req_batch {
2250         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2251         int to_free;
2252
2253         struct task_struct      *task;
2254         int                     task_refs;
2255 };
2256
2257 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2258 {
2259         rb->to_free = 0;
2260         rb->task_refs = 0;
2261         rb->task = NULL;
2262 }
2263
2264 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2265                                       struct req_batch *rb)
2266 {
2267         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2268         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2269         rb->to_free = 0;
2270 }
2271
2272 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2273                                      struct req_batch *rb)
2274 {
2275         if (rb->to_free)
2276                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2277         if (rb->task) {
2278                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2279
2280                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2281                 if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2282                         wake_up(&tctx->wait);
2283                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2284                 rb->task = NULL;
2285         }
2286 }
2287
2288 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2289 {
2290         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2291                 io_free_req(req);
2292                 return;
2293         }
2294         io_queue_next(req);
2295
2296         if (req->task != rb->task) {
2297                 if (rb->task) {
2298                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2299
2300                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2301                         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2302                                 wake_up(&tctx->wait);
2303                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2304                 }
2305                 rb->task = req->task;
2306                 rb->task_refs = 0;
2307         }
2308         rb->task_refs++;
2309
2310         io_dismantle_req(req);
2311         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2312         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2313                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2318  * was the last reference to this request.
2319  */
2320 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2321 {
2322         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2323
2324         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2325                 nxt = io_req_find_next(req);
2326                 __io_free_req(req);
2327         }
2328         return nxt;
2329 }
2330
2331 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2332 {
2333         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2334                 io_free_req(req);
2335 }
2336
2337 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2338 {
2339         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2340
2341         io_free_req(req);
2342 }
2343
2344 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2345 {
2346         int ret;
2347
2348         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2349         ret = io_req_task_work_add(req);
2350         if (unlikely(ret)) {
2351                 struct task_struct *tsk;
2352
2353                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2354                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2355                 wake_up_process(tsk);
2356         }
2357 }
2358
2359 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2360 {
2361         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2362                 io_free_req_deferred(req);
2363 }
2364
2365 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2366 {
2367         struct io_kiocb *nxt;
2368
2369         /*
2370          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2371          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2372          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2373          */
2374         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2375                 return NULL;
2376
2377         nxt = io_req_find_next(req);
2378         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2379 }
2380
2381 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2382 {
2383         /* drop both submit and complete references */
2384         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2385                 io_free_req(req);
2386 }
2387
2388 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2389 {
2390         /* See comment at the top of this file */
2391         smp_rmb();
2392         return __io_cqring_events(ctx);
2393 }
2394
2395 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2396 {
2397         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2398
2399         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2400         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2401 }
2402
2403 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2404 {
2405         unsigned int cflags;
2406
2407         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2408         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2409         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2410         kfree(kbuf);
2411         return cflags;
2412 }
2413
2414 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2415 {
2416         struct io_buffer *kbuf;
2417
2418         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2419         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2420 }
2421
2422 static inline bool io_run_task_work(void)
2423 {
2424         /*
2425          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2426          * not add work to such a task.
2427          */
2428         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2429                 return false;
2430         if (current->task_works) {
2431                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2432                 task_work_run();
2433                 return true;
2434         }
2435
2436         return false;
2437 }
2438
2439 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2440 {
2441         struct io_kiocb *req;
2442
2443         do {
2444                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2445                 list_del(&req->inflight_entry);
2446                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2447         } while (!list_empty(again));
2448 }
2449
2450 /*
2451  * Find and free completed poll iocbs
2452  */
2453 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2454                                struct list_head *done)
2455 {
2456         struct req_batch rb;
2457         struct io_kiocb *req;
2458         LIST_HEAD(again);
2459
2460         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2461         smp_rmb();
2462
2463         io_init_req_batch(&rb);
2464         while (!list_empty(done)) {
2465                 int cflags = 0;
2466
2467                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2468                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2469                         req->result = 0;
2470                         req->iopoll_completed = 0;
2471                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2472                         continue;
2473                 }
2474                 list_del(&req->inflight_entry);
2475
2476                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2477                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2478
2479                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2480                 (*nr_events)++;
2481
2482                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2483                         io_req_free_batch(&rb, req);
2484         }
2485
2486         io_commit_cqring(ctx);
2487         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2488         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2489
2490         if (!list_empty(&again))
2491                 io_iopoll_queue(&again);
2492 }
2493
2494 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2495                         long min)
2496 {
2497         struct io_kiocb *req, *tmp;
2498         LIST_HEAD(done);
2499         bool spin;
2500         int ret;
2501
2502         /*
2503          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2504          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2505          */
2506         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2507
2508         ret = 0;
2509         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2510                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2511
2512                 /*
2513                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2514                  * If we find a request that requires polling, break out
2515                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2516                  */
2517                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2518                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2519                         continue;
2520                 }
2521                 if (!list_empty(&done))
2522                         break;
2523
2524                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2525                 if (ret < 0)
2526                         break;
2527
2528                 /* iopoll may have completed current req */
2529                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2530                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2531
2532                 if (ret && spin)
2533                         spin = false;
2534                 ret = 0;
2535         }
2536
2537         if (!list_empty(&done))
2538                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2539
2540         return ret;
2541 }
2542
2543 /*
2544  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2545  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2546  * as a non-spinning completion check.
2547  */
2548 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2549                                 long min)
2550 {
2551         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2552                 int ret;
2553
2554                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2555                 if (ret < 0)
2556                         return ret;
2557                 if (*nr_events >= min)
2558                         return 0;
2559         }
2560
2561         return 1;
2562 }
2563
2564 /*
2565  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2566  * find and complete them.
2567  */
2568 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2569 {
2570         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2571                 return;
2572
2573         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2574         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2575                 unsigned int nr_events = 0;
2576
2577                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2578
2579                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2580                 if (nr_events == 0)
2581                         break;
2582                 /*
2583                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2584                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2585                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2586                  */
2587                 if (need_resched()) {
2588                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2589                         cond_resched();
2590                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2591                 }
2592         }
2593         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2594 }
2595
2596 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2597 {
2598         unsigned int nr_events = 0;
2599         int iters = 0, ret = 0;
2600
2601         /*
2602          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2603          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2604          * that got punted to a workqueue.
2605          */
2606         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2607         do {
2608                 /*
2609                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2610                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2611                  * already triggered a CQE (eg in error).
2612                  */
2613                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2614                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2615                 if (io_cqring_events(ctx))
2616                         break;
2617
2618                 /*
2619                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2620                  * application entering polling for a command before it gets
2621                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2622                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2623                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2624                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2625                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2626                  * very same mutex.
2627                  */
2628                 if (!(++iters & 7)) {
2629                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2630                         io_run_task_work();
2631                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2632                 }
2633
2634                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2635                 if (ret <= 0)
2636                         break;
2637                 ret = 0;
2638         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2639
2640         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2641         return ret;
2642 }
2643
2644 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2645 {
2646         /*
2647          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2648          * thread.
2649          */
2650         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2651                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2652
2653                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2654         }
2655         file_end_write(req->file);
2656 }
2657
2658 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2659                                   struct io_comp_state *cs)
2660 {
2661         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2662         int cflags = 0;
2663
2664         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2665                 kiocb_end_write(req);
2666
2667         if (res != req->result)
2668                 req_set_fail_links(req);
2669         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2670                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2671         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2672 }
2673
2674 #ifdef CONFIG_BLOCK
2675 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2676 {
2677         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2678         ssize_t ret = -ECANCELED;
2679         struct iov_iter iter;
2680         int rw;
2681
2682         if (error) {
2683                 ret = error;
2684                 goto end_req;
2685         }
2686
2687         switch (req->opcode) {
2688         case IORING_OP_READV:
2689         case IORING_OP_READ_FIXED:
2690         case IORING_OP_READ:
2691                 rw = READ;
2692                 break;
2693         case IORING_OP_WRITEV:
2694         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2695         case IORING_OP_WRITE:
2696                 rw = WRITE;
2697                 break;
2698         default:
2699                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2700                                 req->opcode);
2701                 goto end_req;
2702         }
2703
2704         if (!req->async_data) {
2705                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2706                 if (ret < 0)
2707                         goto end_req;
2708                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2709                 if (!ret)
2710                         return true;
2711                 kfree(iovec);
2712         } else {
2713                 return true;
2714         }
2715 end_req:
2716         req_set_fail_links(req);
2717         return false;
2718 }
2719 #endif
2720
2721 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2722 {
2723 #ifdef CONFIG_BLOCK
2724         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2725         int ret;
2726
2727         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2728                 return false;
2729         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2730                 return false;
2731
2732         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2733
2734         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2735
2736         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2737                 refcount_inc(&req->refs);
2738                 io_queue_async_work(req);
2739                 return true;
2740         }
2741
2742 #endif
2743         return false;
2744 }
2745
2746 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2747                              struct io_comp_state *cs)
2748 {
2749         if (!io_rw_reissue(req, res))
2750                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2751 }
2752
2753 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2754 {
2755         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2756
2757         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2758 }
2759
2760 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2761 {
2762         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2763
2764         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2765                 kiocb_end_write(req);
2766
2767         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2768                 req_set_fail_links(req);
2769
2770         WRITE_ONCE(req->result, res);
2771         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2772         smp_wmb();
2773         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2774 }
2775
2776 /*
2777  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2778  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2779  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2780  * accessing the kiocb cookie.
2781  */
2782 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2783 {
2784         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2785
2786         /*
2787          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2788          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2789          * different devices.
2790          */
2791         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2792                 ctx->poll_multi_file = false;
2793         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2794                 struct io_kiocb *list_req;
2795
2796                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2797                                                 inflight_entry);
2798                 if (list_req->file != req->file)
2799                         ctx->poll_multi_file = true;
2800         }
2801
2802         /*
2803          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2804          * it to the front so we find it first.
2805          */
2806         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2807                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2808         else
2809                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2810
2811         /*
2812          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2813          * task context or in io worker task context. If current task context is
2814          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2815          */
2816         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2817             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2818                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2819 }
2820
2821 static inline void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2822 {
2823         fput_many(state->file, state->file_refs);
2824         state->file_refs = 0;
2825 }
2826
2827 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2828 {
2829         if (state->file_refs)
2830                 __io_state_file_put(state);
2831 }
2832
2833 /*
2834  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2835  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2836  * has more than one submission.
2837  */
2838 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2839 {
2840         if (!state)
2841                 return fget(fd);
2842
2843         if (state->file_refs) {
2844                 if (state->fd == fd) {
2845                         state->file_refs--;
2846                         return state->file;
2847                 }
2848                 __io_state_file_put(state);
2849         }
2850         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2851         if (unlikely(!state->file))
2852                 return NULL;
2853
2854         state->fd = fd;
2855         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2856         return state->file;
2857 }
2858
2859 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2860 {
2861         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2862 }
2863
2864 /*
2865  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2866  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2867  * inline.
2868  */
2869 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2870 {
2871         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2872
2873         if (S_ISBLK(mode)) {
2874                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2875                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2876                         return true;
2877                 return false;
2878         }
2879         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2880                 return true;
2881         if (S_ISREG(mode)) {
2882                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2883                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2884                     file->f_op != &io_uring_fops)
2885                         return true;
2886                 return false;
2887         }
2888
2889         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2890         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2891                 return true;
2892
2893         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2894                 return false;
2895
2896         if (rw == READ)
2897                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2898
2899         return file->f_op->write_iter != NULL;
2900 }
2901
2902 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2903 {
2904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2905         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2906         unsigned ioprio;
2907         int ret;
2908
2909         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2910                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2911
2912         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2913         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2914                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2915                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2916         }
2917         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2918         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2919         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2920         if (unlikely(ret))
2921                 return ret;
2922
2923         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2924         if (ioprio) {
2925                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2926                 if (ret)
2927                         return ret;
2928
2929                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2930         } else
2931                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2932
2933         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2934         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2935                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2936
2937         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2938                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2939                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2940                         return -EOPNOTSUPP;
2941
2942                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2943                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2944                 req->iopoll_completed = 0;
2945         } else {
2946                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2947                         return -EINVAL;
2948                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2949         }
2950
2951         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2952         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2953         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2954         return 0;
2955 }
2956
2957 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2958 {
2959         switch (ret) {
2960         case -EIOCBQUEUED:
2961                 break;
2962         case -ERESTARTSYS:
2963         case -ERESTARTNOINTR:
2964         case -ERESTARTNOHAND:
2965         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2966                 /*
2967                  * We can't just restart the syscall, since previously
2968                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2969                  * IO with EINTR.
2970                  */
2971                 ret = -EINTR;
2972                 fallthrough;
2973         default:
2974                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2975         }
2976 }
2977
2978 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2979                        struct io_comp_state *cs)
2980 {
2981         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2982         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2983
2984         /* add previously done IO, if any */
2985         if (io && io->bytes_done > 0) {
2986                 if (ret < 0)
2987                         ret = io->bytes_done;
2988                 else
2989                         ret += io->bytes_done;
2990         }
2991
2992         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2993                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2994         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2995                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
2996         else
2997                 io_rw_done(kiocb, ret);
2998 }
2999
3000 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
3001                                struct iov_iter *iter)
3002 {
3003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3004         size_t len = req->rw.len;
3005         struct io_mapped_ubuf *imu;
3006         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3007         size_t offset;
3008         u64 buf_addr;
3009
3010         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3011                 return -EFAULT;
3012         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3013         imu = &ctx->user_bufs[index];
3014         buf_addr = req->rw.addr;
3015
3016         /* overflow */
3017         if (buf_addr + len < buf_addr)
3018                 return -EFAULT;
3019         /* not inside the mapped region */
3020         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
3021                 return -EFAULT;
3022
3023         /*
3024          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3025          * and advance us to the beginning.
3026          */
3027         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3028         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3029
3030         if (offset) {
3031                 /*
3032                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3033                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3034                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3035                  * we know that:
3036                  *
3037                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3038                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3039                  *    first and last bvec
3040                  *
3041                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3042                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3043                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3044                  * since we can just skip the first segment, which may not
3045                  * be PAGE_SIZE aligned.
3046                  */
3047                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3048
3049                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3050                         iov_iter_advance(iter, offset);
3051                 } else {
3052                         unsigned long seg_skip;
3053
3054                         /* skip first vec */
3055                         offset -= bvec->bv_len;
3056                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3057
3058                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3059                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3060                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3061                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3062                 }
3063         }
3064
3065         return len;
3066 }
3067
3068 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3069 {
3070         if (needs_lock)
3071                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3072 }
3073
3074 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3075 {
3076         /*
3077          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3078          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3079          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3080          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3081          */
3082         if (needs_lock)
3083                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3084 }
3085
3086 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3087                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3088                                           bool needs_lock)
3089 {
3090         struct io_buffer *head;
3091
3092         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3093                 return kbuf;
3094
3095         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3096
3097         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3098
3099         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3100         if (head) {
3101                 if (!list_empty(&head->list)) {
3102                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3103                                                         list);
3104                         list_del(&kbuf->list);
3105                 } else {
3106                         kbuf = head;
3107                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3108                 }
3109                 if (*len > kbuf->len)
3110                         *len = kbuf->len;
3111         } else {
3112                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3113         }
3114
3115         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3116
3117         return kbuf;
3118 }
3119
3120 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3121                                         bool needs_lock)
3122 {
3123         struct io_buffer *kbuf;
3124         u16 bgid;
3125
3126         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3127         bgid = req->buf_index;
3128         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3129         if (IS_ERR(kbuf))
3130                 return kbuf;
3131         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3132         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3133         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3134 }
3135
3136 #ifdef CONFIG_COMPAT
3137 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3138                                 bool needs_lock)
3139 {
3140         struct compat_iovec __user *uiov;
3141         compat_ssize_t clen;
3142         void __user *buf;
3143         ssize_t len;
3144
3145         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3146         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3147                 return -EFAULT;
3148         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3149                 return -EFAULT;
3150         if (clen < 0)
3151                 return -EINVAL;
3152
3153         len = clen;
3154         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3155         if (IS_ERR(buf))
3156                 return PTR_ERR(buf);
3157         iov[0].iov_base = buf;
3158         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3159         return 0;
3160 }
3161 #endif
3162
3163 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3164                                       bool needs_lock)
3165 {
3166         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3167         void __user *buf;
3168         ssize_t len;
3169
3170         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3171                 return -EFAULT;
3172
3173         len = iov[0].iov_len;
3174         if (len < 0)
3175                 return -EINVAL;
3176         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3177         if (IS_ERR(buf))
3178                 return PTR_ERR(buf);
3179         iov[0].iov_base = buf;
3180         iov[0].iov_len = len;
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3185                                     bool needs_lock)
3186 {
3187         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3188                 struct io_buffer *kbuf;
3189
3190                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3191                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3192                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3193                 return 0;
3194         }
3195         if (req->rw.len != 1)
3196                 return -EINVAL;
3197
3198 #ifdef CONFIG_COMPAT
3199         if (req->ctx->compat)
3200                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3201 #endif
3202
3203         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3204 }
3205
3206 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3207                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3208                                  bool needs_lock)
3209 {
3210         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3211         size_t sqe_len = req->rw.len;
3212         ssize_t ret;
3213         u8 opcode;
3214
3215         opcode = req->opcode;
3216         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3217                 *iovec = NULL;
3218                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3219         }
3220
3221         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3222         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3223                 return -EINVAL;
3224
3225         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3226                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3227                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3228                         if (IS_ERR(buf))
3229                                 return PTR_ERR(buf);
3230                         req->rw.len = sqe_len;
3231                 }
3232
3233                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3234                 *iovec = NULL;
3235                 return ret;
3236         }
3237
3238         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3239                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3240                 if (!ret) {
3241                         ret = (*iovec)->iov_len;
3242                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3243                 }
3244                 *iovec = NULL;
3245                 return ret;
3246         }
3247
3248         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3249                               req->ctx->compat);
3250 }
3251
3252 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3253 {
3254         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3255 }
3256
3257 /*
3258  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3259  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3260  */
3261 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3262 {
3263         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3264         struct file *file = req->file;
3265         ssize_t ret = 0;
3266
3267         /*
3268          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3269          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3270          * the kiocb to be handled from an async context.
3271          */
3272         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3273                 return -EOPNOTSUPP;
3274         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3275                 return -EAGAIN;
3276
3277         while (iov_iter_count(iter)) {
3278                 struct iovec iovec;
3279                 ssize_t nr;
3280
3281                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3282                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3283                 } else {
3284                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3285                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3286                 }
3287
3288                 if (rw == READ) {
3289                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3290                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3291                 } else {
3292                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3293                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3294                 }
3295
3296                 if (nr < 0) {
3297                         if (!ret)
3298                                 ret = nr;
3299                         break;
3300                 }
3301                 ret += nr;
3302                 if (nr != iovec.iov_len)
3303                         break;
3304                 req->rw.len -= nr;
3305                 req->rw.addr += nr;
3306                 iov_iter_advance(iter, nr);
3307         }
3308
3309         return ret;
3310 }
3311
3312 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3313                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3314 {
3315         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3316
3317         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3318         rw->free_iovec = iovec;
3319         rw->bytes_done = 0;
3320         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3321         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3322                 return;
3323         if (!iovec) {
3324                 unsigned iov_off = 0;
3325
3326                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3327                 if (iter->iov != fast_iov) {
3328                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3329                         rw->iter.iov += iov_off;
3330                 }
3331                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3332                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3333                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3334         } else {
3335                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3336         }
3337 }
3338
3339 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3340 {
3341         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3342         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3343         return req->async_data == NULL;
3344 }
3345
3346 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3347 {
3348         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3349                 return 0;
3350
3351         return  __io_alloc_async_data(req);
3352 }
3353
3354 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3355                              const struct iovec *fast_iov,
3356                              struct iov_iter *iter, bool force)
3357 {
3358         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3359                 return 0;
3360         if (!req->async_data) {
3361                 if (__io_alloc_async_data(req))
3362                         return -ENOMEM;
3363
3364                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3365         }
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3370 {
3371         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3372         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3373         ssize_t ret;
3374
3375         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3376         if (unlikely(ret < 0))
3377                 return ret;
3378
3379         iorw->bytes_done = 0;
3380         iorw->free_iovec = iov;
3381         if (iov)
3382                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3383         return 0;
3384 }
3385
3386 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3387 {
3388         ssize_t ret;
3389
3390         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3391         if (ret)
3392                 return ret;
3393
3394         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3395                 return -EBADF;
3396
3397         /* either don't need iovec imported or already have it */
3398         if (!req->async_data)
3399                 return 0;
3400         return io_rw_prep_async(req, READ);
3401 }
3402
3403 /*
3404  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3405  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3406  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3407  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3408  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3409  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3410  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3411  * slow path.
3412  */
3413 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3414                              int sync, void *arg)
3415 {
3416         struct wait_page_queue *wpq;
3417         struct io_kiocb *req = wait->private;
3418         struct wait_page_key *key = arg;
3419         int ret;
3420
3421         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3422
3423         if (!wake_page_match(wpq, key))
3424                 return 0;
3425
3426         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3427         list_del_init(&wait->entry);
3428
3429         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3430         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3431
3432         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3433         refcount_inc(&req->refs);
3434         ret = io_req_task_work_add(req);
3435         if (unlikely(ret)) {
3436                 struct task_struct *tsk;
3437
3438                 /* queue just for cancelation */
3439                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3440                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3441                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3442                 wake_up_process(tsk);
3443         }
3444         return 1;
3445 }
3446
3447 /*
3448  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3449  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3450  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3451  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3452  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3453  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3454  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3455  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3456  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3457  * async worker threads for a blocking retry.
3458  */
3459 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3460 {
3461         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3462         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3463         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3464
3465         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3466         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3467                 return false;
3468
3469         /* Only for buffered IO */
3470         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3471                 return false;
3472
3473         /*
3474          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3475          * support callback based unlocks
3476          */
3477         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3478                 return false;
3479
3480         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3481         wait->wait.private = req;
3482         wait->wait.flags = 0;
3483         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3484         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3485         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3486         kiocb->ki_waitq = wait;
3487         return true;
3488 }
3489
3490 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3491 {
3492         if (req->file->f_op->read_iter)
3493                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3494         else if (req->file->f_op->read)
3495                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3496         else
3497                 return -EINVAL;
3498 }
3499
3500 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3501                    struct io_comp_state *cs)
3502 {
3503         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3504         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3505         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3506         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3507         ssize_t io_size, ret, ret2;
3508         bool no_async;
3509
3510         if (rw) {
3511                 iter = &rw->iter;
3512                 iovec = NULL;
3513         } else {
3514                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3515                 if (ret < 0)
3516                         return ret;
3517         }
3518         io_size = iov_iter_count(iter);
3519         req->result = io_size;
3520         ret = 0;
3521
3522         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3523         if (!force_nonblock)
3524                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3525         else
3526                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3527
3528
3529         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3530         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3531         if (no_async)
3532                 goto copy_iov;
3533
3534         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3535         if (unlikely(ret))
3536                 goto out_free;
3537
3538         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3539
3540         if (!ret) {
3541                 goto done;
3542         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3543                 ret = 0;
3544                 goto out_free;
3545         } else if (ret == -EAGAIN) {
3546                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3547                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3548                         goto done;
3549                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3550                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3551                         goto done;
3552                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3553                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3554                 ret = 0;
3555                 goto copy_iov;
3556         } else if (ret < 0) {
3557                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3558                 goto done;
3559         }
3560
3561         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3562         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3563             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK) || !(req->flags & REQ_F_ISREG))
3564                 goto done;
3565
3566         io_size -= ret;
3567 copy_iov:
3568         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3569         if (ret2) {
3570                 ret = ret2;
3571                 goto out_free;
3572         }
3573         if (no_async)
3574                 return -EAGAIN;
3575         rw = req->async_data;
3576         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3577         iovec = NULL;
3578         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3579         iter = &rw->iter;
3580 retry:
3581         rw->bytes_done += ret;
3582         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3583         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3584                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3585                 return -EAGAIN;
3586         }
3587
3588         /*
3589          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3590          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3591          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3592          * do, then just retry at the new offset.
3593          */
3594         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3595         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3596                 ret = 0;
3597                 goto out_free;
3598         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3599                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3600                 goto retry;
3601         }
3602 done:
3603         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3604         ret = 0;
3605 out_free:
3606         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3607         if (iovec)
3608                 kfree(iovec);
3609         return ret;
3610 }
3611
3612 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3613 {
3614         ssize_t ret;
3615
3616         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3617         if (ret)
3618                 return ret;
3619
3620         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3621                 return -EBADF;
3622
3623         /* either don't need iovec imported or already have it */
3624         if (!req->async_data)
3625                 return 0;
3626         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3627 }
3628
3629 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3630                     struct io_comp_state *cs)
3631 {
3632         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3633         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3634         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3635         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3636         ssize_t ret, ret2, io_size;
3637
3638         if (rw) {
3639                 iter = &rw->iter;
3640                 iovec = NULL;
3641         } else {
3642                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3643                 if (ret < 0)
3644                         return ret;
3645         }
3646         io_size = iov_iter_count(iter);
3647         req->result = io_size;
3648
3649         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3650         if (!force_nonblock)
3651                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3652         else
3653                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3654
3655         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3656         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3657                 goto copy_iov;
3658
3659         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3660         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3661             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3662                 goto copy_iov;
3663
3664         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3665         if (unlikely(ret))
3666                 goto out_free;
3667
3668         /*
3669          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3670          * which will be released by another thread in
3671          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3672          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3673          * we return to userspace.
3674          */
3675         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3676                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3677                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3678                                         SB_FREEZE_WRITE);
3679         }
3680         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3681
3682         if (req->file->f_op->write_iter)
3683                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3684         else if (req->file->f_op->write)
3685                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3686         else
3687                 ret2 = -EINVAL;
3688
3689         /*
3690          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3691          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3692          */
3693         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3694                 ret2 = -EAGAIN;
3695         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3696         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3697                 goto done;
3698         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3699                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3700                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3701                         goto copy_iov;
3702 done:
3703                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3704         } else {
3705 copy_iov:
3706                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3707                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3708                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3709                 if (!ret)
3710                         return -EAGAIN;
3711         }
3712 out_free:
3713         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3714         if (iovec)
3715                 kfree(iovec);
3716         return ret;
3717 }
3718
3719 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3720                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3721 {
3722         struct io_rename *ren = &req->rename;
3723         const char __user *oldf, *newf;
3724
3725         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3726                 return -EBADF;
3727
3728         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3729         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3730         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3731         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3732         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3733
3734         ren->oldpath = getname(oldf);
3735         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3736                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3737
3738         ren->newpath = getname(newf);
3739         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3740                 putname(ren->oldpath);
3741                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3742         }
3743
3744         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3749 {
3750         struct io_rename *ren = &req->rename;
3751         int ret;
3752
3753         if (force_nonblock)
3754                 return -EAGAIN;
3755
3756         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3757                                 ren->newpath, ren->flags);
3758
3759         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3760         if (ret < 0)
3761                 req_set_fail_links(req);
3762         io_req_complete(req, ret);
3763         return 0;
3764 }
3765
3766 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3767                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3768 {
3769         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3770         const char __user *fname;
3771
3772         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3773                 return -EBADF;
3774
3775         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3776
3777         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3778         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3779                 return -EINVAL;
3780
3781         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3782         un->filename = getname(fname);
3783         if (IS_ERR(un->filename))
3784                 return PTR_ERR(un->filename);
3785
3786         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3787         return 0;
3788 }
3789
3790 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3791 {
3792         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3793         int ret;
3794
3795         if (force_nonblock)
3796                 return -EAGAIN;
3797
3798         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3799                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3800         else
3801                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3802
3803         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3804         if (ret < 0)
3805                 req_set_fail_links(req);
3806         io_req_complete(req, ret);
3807         return 0;
3808 }
3809
3810 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3811                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3812 {
3813 #if defined(CONFIG_NET)
3814         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3815                 return -EINVAL;
3816         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3817             sqe->buf_index)
3818                 return -EINVAL;
3819
3820         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3821         return 0;
3822 #else
3823         return -EOPNOTSUPP;
3824 #endif
3825 }
3826
3827 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3828 {
3829 #if defined(CONFIG_NET)
3830         struct socket *sock;
3831         int ret;
3832
3833         if (force_nonblock)
3834                 return -EAGAIN;
3835
3836         sock = sock_from_file(req->file);
3837         if (unlikely(!sock))
3838                 return -ENOTSOCK;
3839
3840         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3841         if (ret < 0)
3842                 req_set_fail_links(req);
3843         io_req_complete(req, ret);
3844         return 0;
3845 #else
3846         return -EOPNOTSUPP;
3847 #endif
3848 }
3849
3850 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3851                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3852 {
3853         struct io_splice* sp = &req->splice;
3854         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3855
3856         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3857                 return -EINVAL;
3858
3859         sp->file_in = NULL;
3860         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3861         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3862
3863         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3864                 return -EINVAL;
3865
3866         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3867                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3868         if (!sp->file_in)
3869                 return -EBADF;
3870         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3871
3872         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3873                 /*
3874                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3875                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3876                  */
3877                 io_req_init_async(req);
3878                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3879         }
3880
3881         return 0;
3882 }
3883
3884 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3885                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3886 {
3887         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3888                 return -EINVAL;
3889         return __io_splice_prep(req, sqe);
3890 }
3891
3892 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3893 {
3894         struct io_splice *sp = &req->splice;
3895         struct file *in = sp->file_in;
3896         struct file *out = sp->file_out;
3897         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3898         long ret = 0;
3899
3900         if (force_nonblock)
3901                 return -EAGAIN;
3902         if (sp->len)
3903                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3904
3905         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3906         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3907
3908         if (ret != sp->len)
3909                 req_set_fail_links(req);
3910         io_req_complete(req, ret);
3911         return 0;
3912 }
3913
3914 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3915 {
3916         struct io_splice* sp = &req->splice;
3917
3918         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3919         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3920         return __io_splice_prep(req, sqe);
3921 }
3922
3923 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3924 {
3925         struct io_splice *sp = &req->splice;
3926         struct file *in = sp->file_in;
3927         struct file *out = sp->file_out;
3928         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3929         loff_t *poff_in, *poff_out;
3930         long ret = 0;
3931
3932         if (force_nonblock)
3933                 return -EAGAIN;
3934
3935         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3936         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3937
3938         if (sp->len)
3939                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3940
3941         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3942         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3943
3944         if (ret != sp->len)
3945                 req_set_fail_links(req);
3946         io_req_complete(req, ret);
3947         return 0;
3948 }
3949
3950 /*
3951  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3952  */
3953 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3954 {
3955         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3956
3957         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3958                 return -EINVAL;
3959
3960         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3961         return 0;
3962 }
3963
3964 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3965 {
3966         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3967
3968         if (!req->file)
3969                 return -EBADF;
3970
3971         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3972                 return -EINVAL;
3973         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3974                 return -EINVAL;
3975
3976         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3977         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3978                 return -EINVAL;
3979
3980         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3981         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3982         return 0;
3983 }
3984
3985 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3986 {
3987         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3988         int ret;
3989
3990         /* fsync always requires a blocking context */
3991         if (force_nonblock)
3992                 return -EAGAIN;
3993
3994         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3995                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3996                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3997         if (ret < 0)
3998                 req_set_fail_links(req);
3999         io_req_complete(req, ret);
4000         return 0;
4001 }
4002
4003 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4004                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4005 {
4006         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4007                 return -EINVAL;
4008         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4009                 return -EINVAL;
4010
4011         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4012         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4013         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4014         return 0;
4015 }
4016
4017 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4018 {
4019         int ret;
4020
4021         /* fallocate always requiring blocking context */
4022         if (force_nonblock)
4023                 return -EAGAIN;
4024         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4025                                 req->sync.len);
4026         if (ret < 0)
4027                 req_set_fail_links(req);
4028         io_req_complete(req, ret);
4029         return 0;
4030 }
4031
4032 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4033 {
4034         const char __user *fname;
4035         int ret;
4036
4037         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4038                 return -EINVAL;
4039         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4040                 return -EBADF;
4041
4042         /* open.how should be already initialised */
4043         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4044                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4045
4046         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4047         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4048         req->open.filename = getname(fname);
4049         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4050                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4051                 req->open.filename = NULL;
4052                 return ret;
4053         }
4054         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4055         req->open.ignore_nonblock = false;
4056         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4057         return 0;
4058 }
4059
4060 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4061 {
4062         u64 flags, mode;
4063
4064         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4065                 return -EINVAL;
4066         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4067         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4068         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4069         return __io_openat_prep(req, sqe);
4070 }
4071
4072 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4073 {
4074         struct open_how __user *how;
4075         size_t len;
4076         int ret;
4077
4078         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4079                 return -EINVAL;
4080         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4081         len = READ_ONCE(sqe->len);
4082         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4083                 return -EINVAL;
4084
4085         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4086                                         len);
4087         if (ret)
4088                 return ret;
4089
4090         return __io_openat_prep(req, sqe);
4091 }
4092
4093 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4094 {
4095         struct open_flags op;
4096         struct file *file;
4097         int ret;
4098
4099         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4100                 return -EAGAIN;
4101
4102         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4103         if (ret)
4104                 goto err;
4105
4106         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4107         if (ret < 0)
4108                 goto err;
4109
4110         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4111         if (IS_ERR(file)) {
4112                 put_unused_fd(ret);
4113                 ret = PTR_ERR(file);
4114                 /*
4115                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4116                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4117                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4118                  * context. We should be safe to retry this from the task
4119                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4120                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4121                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4122                  */
4123                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4124                         req->open.ignore_nonblock = true;
4125                         refcount_inc(&req->refs);
4126                         io_req_task_queue(req);
4127                         return 0;
4128                 }
4129         } else {
4130                 fsnotify_open(file);
4131                 fd_install(ret, file);
4132         }
4133 err:
4134         putname(req->open.filename);
4135         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4136         if (ret < 0)
4137                 req_set_fail_links(req);
4138         io_req_complete(req, ret);
4139         return 0;
4140 }
4141
4142 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4143 {
4144         return io_openat2(req, force_nonblock);
4145 }
4146
4147 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4148                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4149 {
4150         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4151         u64 tmp;
4152
4153         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4154                 return -EINVAL;
4155
4156         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4157         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4158                 return -EINVAL;
4159
4160         memset(p, 0, sizeof(*p));
4161         p->nbufs = tmp;
4162         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4163         return 0;
4164 }
4165
4166 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4167                                int bgid, unsigned nbufs)
4168 {
4169         unsigned i = 0;
4170
4171         /* shouldn't happen */
4172         if (!nbufs)
4173                 return 0;
4174
4175         /* the head kbuf is the list itself */
4176         while (!list_empty(&buf->list)) {
4177                 struct io_buffer *nxt;
4178
4179                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4180                 list_del(&nxt->list);
4181                 kfree(nxt);
4182                 if (++i == nbufs)
4183                         return i;
4184         }
4185         i++;
4186         kfree(buf);
4187         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4188
4189         return i;
4190 }
4191
4192 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4193                              struct io_comp_state *cs)
4194 {
4195         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4196         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4197         struct io_buffer *head;
4198         int ret = 0;
4199
4200         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4201
4202         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4203
4204         ret = -ENOENT;
4205         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4206         if (head)
4207                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4208         if (ret < 0)
4209                 req_set_fail_links(req);
4210
4211         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4212         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4213                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4214                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4215         } else {
4216                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4217                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4218         }
4219         return 0;
4220 }
4221
4222 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4223                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4224 {
4225         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4226         u64 tmp;
4227
4228         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4229                 return -EINVAL;
4230
4231         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4232         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4233                 return -E2BIG;
4234         p->nbufs = tmp;
4235         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4236         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4237
4238         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4239                 return -EFAULT;
4240
4241         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4242         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4243         if (tmp > USHRT_MAX)
4244                 return -E2BIG;
4245         p->bid = tmp;
4246         return 0;
4247 }
4248
4249 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4250 {
4251         struct io_buffer *buf;
4252         u64 addr = pbuf->addr;
4253         int i, bid = pbuf->bid;
4254
4255         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4256                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4257                 if (!buf)
4258                         break;
4259
4260                 buf->addr = addr;
4261                 buf->len = pbuf->len;
4262                 buf->bid = bid;
4263                 addr += pbuf->len;
4264                 bid++;
4265                 if (!*head) {
4266                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4267                         *head = buf;
4268                 } else {
4269                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4270                 }
4271         }
4272
4273         return i ? i : -ENOMEM;
4274 }
4275
4276 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4277                               struct io_comp_state *cs)
4278 {
4279         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4280         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4281         struct io_buffer *head, *list;
4282         int ret = 0;
4283
4284         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4285
4286         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4287
4288         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4289
4290         ret = io_add_buffers(p, &head);
4291         if (ret < 0)
4292                 goto out;
4293
4294         if (!list) {
4295                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4296                                         GFP_KERNEL);
4297                 if (ret < 0) {
4298                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4299                         goto out;
4300                 }
4301         }
4302 out:
4303         if (ret < 0)
4304                 req_set_fail_links(req);
4305
4306         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4307         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4308                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4309                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4310         } else {
4311                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4312                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4313         }
4314         return 0;
4315 }
4316
4317 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4318                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4319 {
4320 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4321         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4322                 return -EINVAL;
4323         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4324                 return -EINVAL;
4325
4326         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4327         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4328         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4329
4330         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4331                 struct epoll_event __user *ev;
4332
4333                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4334                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4335                         return -EFAULT;
4336         }
4337
4338         return 0;
4339 #else
4340         return -EOPNOTSUPP;
4341 #endif
4342 }
4343
4344 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4345                         struct io_comp_state *cs)
4346 {
4347 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4348         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4349         int ret;
4350
4351         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4352         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4353                 return -EAGAIN;
4354
4355         if (ret < 0)
4356                 req_set_fail_links(req);
4357         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4358         return 0;
4359 #else
4360         return -EOPNOTSUPP;
4361 #endif
4362 }
4363
4364 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4365 {
4366 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4367         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4368                 return -EINVAL;
4369         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4370                 return -EINVAL;
4371
4372         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4373         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4374         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4375         return 0;
4376 #else
4377         return -EOPNOTSUPP;
4378 #endif
4379 }
4380
4381 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4382 {
4383 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4384         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4385         int ret;
4386
4387         if (force_nonblock)
4388                 return -EAGAIN;
4389
4390         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4391         if (ret < 0)
4392                 req_set_fail_links(req);
4393         io_req_complete(req, ret);
4394         return 0;
4395 #else
4396         return -EOPNOTSUPP;
4397 #endif
4398 }
4399
4400 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4401 {
4402         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4403                 return -EINVAL;
4404         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4405                 return -EINVAL;
4406
4407         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4408         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4409         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4410         return 0;
4411 }
4412
4413 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4414 {
4415         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4416         int ret;
4417
4418         if (force_nonblock) {
4419                 switch (fa->advice) {
4420                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4421                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4422                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4423                         break;
4424                 default:
4425                         return -EAGAIN;
4426                 }
4427         }
4428
4429         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4430         if (ret < 0)
4431                 req_set_fail_links(req);
4432         io_req_complete(req, ret);
4433         return 0;
4434 }
4435
4436 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4437 {
4438         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4439                 return -EINVAL;
4440         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4441                 return -EINVAL;
4442         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4443                 return -EBADF;
4444
4445         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4446         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4447         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4448         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4449         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4450
4451         return 0;
4452 }
4453
4454 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4455 {
4456         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4457         int ret;
4458
4459         if (force_nonblock) {
4460                 /* only need file table for an actual valid fd */
4461                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4462                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4463                 return -EAGAIN;
4464         }
4465
4466         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4467                        ctx->buffer);
4468
4469         if (ret < 0)
4470                 req_set_fail_links(req);
4471         io_req_complete(req, ret);
4472         return 0;
4473 }
4474
4475 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4476 {
4477         /*
4478          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4479          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4480          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4481          */
4482         io_req_init_async(req);
4483
4484         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4485                 return -EINVAL;
4486         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4487             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4488                 return -EINVAL;
4489         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4490                 return -EBADF;
4491
4492         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4493         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4494                 return -EBADF;
4495
4496         req->close.put_file = NULL;
4497         return 0;
4498 }
4499
4500 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4501                     struct io_comp_state *cs)
4502 {
4503         struct io_close *close = &req->close;
4504         int ret;
4505
4506         /* might be already done during nonblock submission */
4507         if (!close->put_file) {
4508                 ret = close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4509                 if (ret < 0)
4510                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4511         }
4512
4513         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4514         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4515                 /* not safe to cancel at this point */
4516                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4517                 /* was never set, but play safe */
4518                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4519                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4520                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4521                 return -EAGAIN;
4522         }
4523
4524         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4525         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4526         if (ret < 0)
4527                 req_set_fail_links(req);
4528         fput(close->put_file);
4529         close->put_file = NULL;
4530         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4531         return 0;
4532 }
4533
4534 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4535 {
4536         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4537
4538         if (!req->file)
4539                 return -EBADF;
4540
4541         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4542                 return -EINVAL;
4543         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4544                 return -EINVAL;
4545
4546         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4547         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4548         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4549         return 0;
4550 }
4551
4552 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4553 {
4554         int ret;
4555
4556         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4557         if (force_nonblock)
4558                 return -EAGAIN;
4559
4560         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4561                                 req->sync.flags);
4562         if (ret < 0)
4563                 req_set_fail_links(req);
4564         io_req_complete(req, ret);
4565         return 0;
4566 }
4567
4568 #if defined(CONFIG_NET)
4569 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4570                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4571 {
4572         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4573
4574         if (async_msg)
4575                 return -EAGAIN;
4576         if (io_alloc_async_data(req)) {
4577                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4578                         kfree(kmsg->iov);
4579                 return -ENOMEM;
4580         }
4581         async_msg = req->async_data;
4582         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4583         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4584         return -EAGAIN;
4585 }
4586
4587 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4588                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4589 {
4590         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4591         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4592         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4593                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4594 }
4595
4596 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4597 {
4598         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4599         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4600         int ret;
4601
4602         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4603                 return -EINVAL;
4604
4605         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4606         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4607         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4608
4609 #ifdef CONFIG_COMPAT
4610         if (req->ctx->compat)
4611                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4612 #endif
4613
4614         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4615                 return 0;
4616         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4617         if (!ret)
4618                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4619         return ret;
4620 }
4621
4622 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4623                       struct io_comp_state *cs)
4624 {
4625         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4626         struct socket *sock;
4627         unsigned flags;
4628         int ret;
4629
4630         sock = sock_from_file(req->file);
4631         if (unlikely(!sock))
4632                 return -ENOTSOCK;
4633
4634         if (req->async_data) {
4635                 kmsg = req->async_data;
4636                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4637                 /* if iov is set, it's allocated already */
4638                 if (!kmsg->iov)
4639                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4640                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4641         } else {
4642                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4643                 if (ret)
4644                         return ret;
4645                 kmsg = &iomsg;
4646         }
4647
4648         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4649         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4650                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4651         else if (force_nonblock)
4652                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4653
4654         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4655         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4656                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4657         if (ret == -ERESTARTSYS)
4658                 ret = -EINTR;
4659
4660         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4661                 kfree(kmsg->iov);
4662         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4663         if (ret < 0)
4664                 req_set_fail_links(req);
4665         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4666         return 0;
4667 }
4668
4669 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4670                    struct io_comp_state *cs)
4671 {
4672         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4673         struct msghdr msg;
4674         struct iovec iov;
4675         struct socket *sock;
4676         unsigned flags;
4677         int ret;
4678
4679         sock = sock_from_file(req->file);
4680         if (unlikely(!sock))
4681                 return -ENOTSOCK;
4682
4683         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4684         if (unlikely(ret))
4685                 return ret;
4686
4687         msg.msg_name = NULL;
4688         msg.msg_control = NULL;
4689         msg.msg_controllen = 0;
4690         msg.msg_namelen = 0;
4691
4692         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4693         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4694                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4695         else if (force_nonblock)
4696                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4697
4698         msg.msg_flags = flags;
4699         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4700         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4701                 return -EAGAIN;
4702         if (ret == -ERESTARTSYS)
4703                 ret = -EINTR;
4704
4705         if (ret < 0)
4706                 req_set_fail_links(req);
4707         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4708         return 0;
4709 }
4710
4711 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4712                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4713 {
4714         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4715         struct iovec __user *uiov;
4716         size_t iov_len;
4717         int ret;
4718
4719         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4720                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4721         if (ret)
4722                 return ret;
4723
4724         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4725                 if (iov_len > 1)
4726                         return -EINVAL;
4727                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4728                         return -EFAULT;
4729                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4730                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4731                                 sr->len);
4732                 iomsg->iov = NULL;
4733         } else {
4734                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4735                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4736                                      false);
4737                 if (ret > 0)
4738                         ret = 0;
4739         }
4740
4741         return ret;
4742 }
4743
4744 #ifdef CONFIG_COMPAT
4745 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4746                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4747 {
4748         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4749         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4750         struct compat_iovec __user *uiov;
4751         compat_uptr_t ptr;
4752         compat_size_t len;
4753         int ret;
4754
4755         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4756         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4757                                         &ptr, &len);
4758         if (ret)
4759                 return ret;
4760
4761         uiov = compat_ptr(ptr);
4762         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4763                 compat_ssize_t clen;
4764
4765                 if (len > 1)
4766                         return -EINVAL;
4767                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4768                         return -EFAULT;
4769                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4770                         return -EFAULT;
4771                 if (clen < 0)
4772                         return -EINVAL;
4773                 sr->len = clen;
4774                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4775                 iomsg->iov = NULL;
4776         } else {
4777                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4778                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4779                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4780                 if (ret < 0)
4781                         return ret;
4782         }
4783
4784         return 0;
4785 }
4786 #endif
4787
4788 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4789                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4790 {
4791         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4792         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4793
4794 #ifdef CONFIG_COMPAT
4795         if (req->ctx->compat)
4796                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4797 #endif
4798
4799         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4800 }
4801
4802 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4803                                                bool needs_lock)
4804 {
4805         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4806         struct io_buffer *kbuf;
4807
4808         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4809         if (IS_ERR(kbuf))
4810                 return kbuf;
4811
4812         sr->kbuf = kbuf;
4813         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4814         return kbuf;
4815 }
4816
4817 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4818 {
4819         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4820 }
4821
4822 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4823                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4824 {
4825         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4826         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4827         int ret;
4828
4829         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4830                 return -EINVAL;
4831
4832         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4833         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4834         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4835         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4836
4837 #ifdef CONFIG_COMPAT
4838         if (req->ctx->compat)
4839                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4840 #endif
4841
4842         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4843                 return 0;
4844         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4845         if (!ret)
4846                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4847         return ret;
4848 }
4849
4850 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4851                       struct io_comp_state *cs)
4852 {
4853         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4854         struct socket *sock;
4855         struct io_buffer *kbuf;
4856         unsigned flags;
4857         int ret, cflags = 0;
4858
4859         sock = sock_from_file(req->file);
4860         if (unlikely(!sock))
4861                 return -ENOTSOCK;
4862
4863         if (req->async_data) {
4864                 kmsg = req->async_data;
4865                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4866                 /* if iov is set, it's allocated already */
4867                 if (!kmsg->iov)
4868                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4869                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4870         } else {
4871                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4872                 if (ret)
4873                         return ret;
4874                 kmsg = &iomsg;
4875         }
4876
4877         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4878                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4879                 if (IS_ERR(kbuf))
4880                         return PTR_ERR(kbuf);
4881                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4882                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4883                                 1, req->sr_msg.len);
4884         }
4885
4886         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4887         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4888                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4889         else if (force_nonblock)
4890                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4891
4892         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4893                                         kmsg->uaddr, flags);
4894         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4895                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4896         if (ret == -ERESTARTSYS)
4897                 ret = -EINTR;
4898
4899         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4900                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4901         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4902                 kfree(kmsg->iov);
4903         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4904         if (ret < 0)
4905                 req_set_fail_links(req);
4906         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4907         return 0;
4908 }
4909
4910 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4911                    struct io_comp_state *cs)
4912 {
4913         struct io_buffer *kbuf;
4914         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4915         struct msghdr msg;
4916         void __user *buf = sr->buf;
4917         struct socket *sock;
4918         struct iovec iov;
4919         unsigned flags;
4920         int ret, cflags = 0;
4921
4922         sock = sock_from_file(req->file);
4923         if (unlikely(!sock))
4924                 return -ENOTSOCK;
4925
4926         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4927                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4928                 if (IS_ERR(kbuf))
4929                         return PTR_ERR(kbuf);
4930                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4931         }
4932
4933         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4934         if (unlikely(ret))
4935                 goto out_free;
4936
4937         msg.msg_name = NULL;
4938         msg.msg_control = NULL;
4939         msg.msg_controllen = 0;
4940         msg.msg_namelen = 0;
4941         msg.msg_iocb = NULL;
4942         msg.msg_flags = 0;
4943
4944         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4945         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4946                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4947         else if (force_nonblock)
4948                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4949
4950         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4951         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4952                 return -EAGAIN;
4953         if (ret == -ERESTARTSYS)
4954                 ret = -EINTR;
4955 out_free:
4956         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4957                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4958         if (ret < 0)
4959                 req_set_fail_links(req);
4960         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4961         return 0;
4962 }
4963
4964 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4965 {
4966         struct io_accept *accept = &req->accept;
4967
4968         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4969                 return -EINVAL;
4970         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4971                 return -EINVAL;
4972
4973         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4974         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4975         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4976         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4977         return 0;
4978 }
4979
4980 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4981                      struct io_comp_state *cs)
4982 {
4983         struct io_accept *accept = &req->accept;
4984         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4985         int ret;
4986
4987         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4988                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4989
4990         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4991                                         accept->addr_len, accept->flags,
4992                                         accept->nofile);
4993         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4994                 return -EAGAIN;
4995         if (ret < 0) {
4996                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4997                         ret = -EINTR;
4998                 req_set_fail_links(req);
4999         }
5000         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5001         return 0;
5002 }
5003
5004 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5005 {
5006         struct io_connect *conn = &req->connect;
5007         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5008
5009         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5010                 return -EINVAL;
5011         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
5012                 return -EINVAL;
5013
5014         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5015         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5016
5017         if (!io)
5018                 return 0;
5019
5020         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
5021                                         &io->address);
5022 }
5023
5024 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5025                       struct io_comp_state *cs)
5026 {
5027         struct io_async_connect __io, *io;
5028         unsigned file_flags;
5029         int ret;
5030
5031         if (req->async_data) {
5032                 io = req->async_data;
5033         } else {
5034                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5035                                                 req->connect.addr_len,
5036                                                 &__io.address);
5037                 if (ret)
5038                         goto out;
5039                 io = &__io;
5040         }
5041
5042         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5043
5044         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5045                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5046         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5047                 if (req->async_data)
5048                         return -EAGAIN;
5049                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5050                         ret = -ENOMEM;
5051                         goto out;
5052                 }
5053                 io = req->async_data;
5054                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5055                 return -EAGAIN;
5056         }
5057         if (ret == -ERESTARTSYS)
5058                 ret = -EINTR;
5059 out:
5060         if (ret < 0)
5061                 req_set_fail_links(req);
5062         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5063         return 0;
5064 }
5065 #else /* !CONFIG_NET */
5066 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5067 {
5068         return -EOPNOTSUPP;
5069 }
5070
5071 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5072                       struct io_comp_state *cs)
5073 {
5074         return -EOPNOTSUPP;
5075 }
5076
5077 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5078                    struct io_comp_state *cs)
5079 {
5080         return -EOPNOTSUPP;
5081 }
5082
5083 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5084                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5085 {
5086         return -EOPNOTSUPP;
5087 }
5088
5089 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5090                       struct io_comp_state *cs)
5091 {
5092         return -EOPNOTSUPP;
5093 }
5094
5095 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5096                    struct io_comp_state *cs)
5097 {
5098         return -EOPNOTSUPP;
5099 }
5100
5101 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5102 {
5103         return -EOPNOTSUPP;
5104 }
5105
5106 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5107                      struct io_comp_state *cs)
5108 {
5109         return -EOPNOTSUPP;
5110 }
5111
5112 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5113 {
5114         return -EOPNOTSUPP;
5115 }
5116
5117 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5118                       struct io_comp_state *cs)
5119 {
5120         return -EOPNOTSUPP;
5121 }
5122 #endif /* CONFIG_NET */
5123
5124 struct io_poll_table {
5125         struct poll_table_struct pt;
5126         struct io_kiocb *req;
5127         int error;
5128 };
5129
5130 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5131                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5132 {
5133         int ret;
5134
5135         /* for instances that support it check for an event match first: */
5136         if (mask && !(mask & poll->events))
5137                 return 0;
5138
5139         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5140
5141         list_del_init(&poll->wait.entry);
5142
5143         req->result = mask;
5144         init_task_work(&req->task_work, func);
5145         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5146
5147         /*
5148          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5149          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5150          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5151          * have the needed state needed for it anyway.
5152          */
5153         ret = io_req_task_work_add(req);
5154         if (unlikely(ret)) {
5155                 struct task_struct *tsk;
5156
5157                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5158                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5159                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5160                 wake_up_process(tsk);
5161         }
5162         return 1;
5163 }
5164
5165 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5166         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5167 {
5168         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5169
5170         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5171                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5172
5173                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5174         }
5175
5176         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5177         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5178                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5179                 return true;
5180         }
5181
5182         return false;
5183 }
5184
5185 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5186 {
5187         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5188         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5189                 return req->async_data;
5190         return req->apoll->double_poll;
5191 }
5192
5193 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5194 {
5195         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5196                 return &req->poll;
5197         return &req->apoll->poll;
5198 }
5199
5200 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5201 {
5202         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5203
5204         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5205
5206         if (poll && poll->head) {
5207                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5208
5209                 spin_lock(&head->lock);
5210                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5211                 if (poll->wait.private)
5212                         refcount_dec(&req->refs);
5213                 poll->head = NULL;
5214                 spin_unlock(&head->lock);
5215         }
5216 }
5217
5218 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5219 {
5220         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5221
5222         io_poll_remove_double(req);
5223         req->poll.done = true;
5224         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5225         io_commit_cqring(ctx);
5226 }
5227
5228 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5229 {
5230         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5231         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5232         struct io_kiocb *nxt;
5233
5234         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5235                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5236         } else {
5237                 hash_del(&req->hash_node);
5238                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5239                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5240
5241                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5242                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5243                 if (nxt)
5244                         __io_req_task_submit(nxt);
5245         }
5246
5247         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5248 }
5249
5250 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5251                                int sync, void *key)
5252 {
5253         struct io_kiocb *req = wait->private;
5254         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5255         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5256
5257         /* for instances that support it check for an event match first: */
5258         if (mask && !(mask & poll->events))
5259                 return 0;
5260
5261         list_del_init(&wait->entry);
5262
5263         if (poll && poll->head) {
5264                 bool done;
5265
5266                 spin_lock(&poll->head->lock);
5267                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5268                 if (!done)
5269                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5270                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5271                 wait->private = NULL;
5272                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5273                 if (!done) {
5274                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5275                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5276                 }
5277         }
5278         refcount_dec(&req->refs);
5279         return 1;
5280 }
5281
5282 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5283                               wait_queue_func_t wake_func)
5284 {
5285         poll->head = NULL;
5286         poll->done = false;
5287         poll->canceled = false;
5288         poll->events = events;
5289         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5290         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5291 }
5292
5293 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5294                             struct wait_queue_head *head,
5295                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5296 {
5297         struct io_kiocb *req = pt->req;
5298
5299         /*
5300          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5301          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5302          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5303          */
5304         if (unlikely(poll->head)) {
5305                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5306
5307                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5308                 if (*poll_ptr) {
5309                         pt->error = -EINVAL;
5310                         return;
5311                 }
5312                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5313                 if (!poll) {
5314                         pt->error = -ENOMEM;
5315                         return;
5316                 }
5317                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5318                 refcount_inc(&req->refs);
5319                 poll->wait.private = req;
5320                 *poll_ptr = poll;
5321         }
5322
5323         pt->error = 0;
5324         poll->head = head;
5325
5326         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5327                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5328         else
5329                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5330 }
5331
5332 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5333                                struct poll_table_struct *p)
5334 {
5335         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5336         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5337
5338         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5339 }
5340
5341 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5342 {
5343         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5344         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5345         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5346
5347         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5348
5349         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5350                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5351                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5352                 return;
5353         }
5354
5355         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5356         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5357                 hash_del(&req->hash_node);
5358
5359         io_poll_remove_double(req);
5360         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5361
5362         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5363                 __io_req_task_submit(req);
5364         else
5365                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5366
5367         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5368         kfree(apoll->double_poll);
5369         kfree(apoll);
5370 }
5371
5372 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5373                         void *key)
5374 {
5375         struct io_kiocb *req = wait->private;
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5377
5378         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5379                                         key_to_poll(key));
5380
5381         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5382 }
5383
5384 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5385 {
5386         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5387         struct hlist_head *list;
5388
5389         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5390         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5391 }
5392
5393 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5394                                       struct io_poll_iocb *poll,
5395                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5396                                       wait_queue_func_t wake_func)
5397         __acquires(&ctx->completion_lock)
5398 {
5399         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5400         bool cancel = false;
5401
5402         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5403         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5404         poll->file = req->file;
5405         poll->wait.private = req;
5406
5407         ipt->pt._key = mask;
5408         ipt->req = req;
5409         ipt->error = -EINVAL;
5410
5411         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5412
5413         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5414         if (likely(poll->head)) {
5415                 spin_lock(&poll->head->lock);
5416                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5417                         if (ipt->error)
5418                                 cancel = true;
5419                         ipt->error = 0;
5420                         mask = 0;
5421                 }
5422                 if (mask || ipt->error)
5423                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5424                 else if (cancel)
5425                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5426                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5427                         io_poll_req_insert(req);
5428                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5429         }
5430
5431         return mask;
5432 }
5433
5434 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5435 {
5436         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5437         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5438         struct async_poll *apoll;
5439         struct io_poll_table ipt;
5440         __poll_t mask, ret;
5441         int rw;
5442
5443         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5444                 return false;
5445         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5446                 return false;
5447         if (def->pollin)
5448                 rw = READ;
5449         else if (def->pollout)
5450                 rw = WRITE;
5451         else
5452                 return false;
5453         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5454         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5455                 return false;
5456
5457         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5458         if (unlikely(!apoll))
5459                 return false;
5460         apoll->double_poll = NULL;
5461
5462         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5463         req->apoll = apoll;
5464
5465         mask = 0;
5466         if (def->pollin)
5467                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5468         if (def->pollout)
5469                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5470
5471         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5472         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5473             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5474                 mask &= ~POLLIN;
5475
5476         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5477
5478         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5479
5480         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5481                                         io_async_wake);
5482         if (ret || ipt.error) {
5483                 io_poll_remove_double(req);
5484                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5485                 kfree(apoll->double_poll);
5486                 kfree(apoll);
5487                 return false;
5488         }
5489         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5490         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5491                                         apoll->poll.events);
5492         return true;
5493 }
5494
5495 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5496                                  struct io_poll_iocb *poll)
5497 {
5498         bool do_complete = false;
5499
5500         spin_lock(&poll->head->lock);
5501         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5502         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5503                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5504                 do_complete = true;
5505         }
5506         spin_unlock(&poll->head->lock);
5507         hash_del(&req->hash_node);
5508         return do_complete;
5509 }
5510
5511 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5512 {
5513         bool do_complete;
5514
5515         io_poll_remove_double(req);
5516
5517         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5518                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5519         } else {
5520                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5521
5522                 /* non-poll requests have submit ref still */
5523                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5524                 if (do_complete) {
5525                         io_put_req(req);
5526                         kfree(apoll->double_poll);
5527                         kfree(apoll);
5528                 }
5529         }
5530
5531         if (do_complete) {
5532                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5533                 io_commit_cqring(req->ctx);
5534                 req_set_fail_links(req);
5535                 io_put_req_deferred(req, 1);
5536         }
5537
5538         return do_complete;
5539 }
5540
5541 /*
5542  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5543  */
5544 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5545                                struct files_struct *files)
5546 {
5547         struct hlist_node *tmp;
5548         struct io_kiocb *req;
5549         int posted = 0, i;
5550
5551         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5552         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5553                 struct hlist_head *list;
5554
5555                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5556                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5557                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5558                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5559                 }
5560         }
5561         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5562
5563         if (posted)
5564                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5565
5566         return posted != 0;
5567 }
5568
5569 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5570 {
5571         struct hlist_head *list;
5572         struct io_kiocb *req;
5573
5574         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5575         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5576                 if (sqe_addr != req->user_data)
5577                         continue;
5578                 if (io_poll_remove_one(req))
5579                         return 0;
5580                 return -EALREADY;
5581         }
5582
5583         return -ENOENT;
5584 }
5585
5586 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5587                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5588 {
5589         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5590                 return -EINVAL;
5591         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5592             sqe->poll_events)
5593                 return -EINVAL;
5594
5595         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 /*
5600  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5601  * and remove it if found.
5602  */
5603 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5604 {
5605         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5606         int ret;
5607
5608         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5609         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5610         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5611
5612         if (ret < 0)
5613                 req_set_fail_links(req);
5614         io_req_complete(req, ret);
5615         return 0;
5616 }
5617
5618 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5619                         void *key)
5620 {
5621         struct io_kiocb *req = wait->private;
5622         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5623
5624         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5625 }
5626
5627 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5628                                struct poll_table_struct *p)
5629 {
5630         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5631
5632         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5633 }
5634
5635 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5636 {
5637         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5638         u32 events;
5639
5640         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5641                 return -EINVAL;
5642         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5643                 return -EINVAL;
5644
5645         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5646 #ifdef __BIG_ENDIAN
5647         events = swahw32(events);
5648 #endif
5649         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5650                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5651         return 0;
5652 }
5653
5654 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5655 {
5656         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5657         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5658         struct io_poll_table ipt;
5659         __poll_t mask;
5660
5661         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5662
5663         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5664                                         io_poll_wake);
5665
5666         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5667                 ipt.error = 0;
5668                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5669         }
5670         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5671
5672         if (mask) {
5673                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5674                 io_put_req(req);
5675         }
5676         return ipt.error;
5677 }
5678
5679 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5680 {
5681         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5682                                                 struct io_timeout_data, timer);
5683         struct io_kiocb *req = data->req;
5684         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5685         unsigned long flags;
5686
5687         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5688         list_del_init(&req->timeout.list);
5689         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5690                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5691
5692         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5693         io_commit_cqring(ctx);
5694         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5695
5696         io_cqring_ev_posted(ctx);
5697         req_set_fail_links(req);
5698         io_put_req(req);
5699         return HRTIMER_NORESTART;
5700 }
5701
5702 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5703                                            __u64 user_data)
5704 {
5705         struct io_timeout_data *io;
5706         struct io_kiocb *req;
5707         int ret = -ENOENT;
5708
5709         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5710                 if (user_data == req->user_data) {
5711                         ret = 0;
5712                         break;
5713                 }
5714         }
5715
5716         if (ret == -ENOENT)
5717                 return ERR_PTR(ret);
5718
5719         io = req->async_data;
5720         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5721         if (ret == -1)
5722                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5723         list_del_init(&req->timeout.list);
5724         return req;
5725 }
5726
5727 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5728 {
5729         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5730
5731         if (IS_ERR(req))
5732                 return PTR_ERR(req);
5733
5734         req_set_fail_links(req);
5735         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5736         io_put_req_deferred(req, 1);
5737         return 0;
5738 }
5739
5740 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5741                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5742 {
5743         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5744         struct io_timeout_data *data;
5745
5746         if (IS_ERR(req))
5747                 return PTR_ERR(req);
5748
5749         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5750         data = req->async_data;
5751         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5752         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5753         data->timer.function = io_timeout_fn;
5754         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5755         return 0;
5756 }
5757
5758 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5759                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5760 {
5761         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5762
5763         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5764                 return -EINVAL;
5765         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5766                 return -EINVAL;
5767         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5768                 return -EINVAL;
5769
5770         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5771         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5772         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5773                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5774                         return -EINVAL;
5775                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5776                         return -EFAULT;
5777         } else if (tr->flags) {
5778                 /* timeout removal doesn't support flags */
5779                 return -EINVAL;
5780         }
5781
5782         return 0;
5783 }
5784
5785 /*
5786  * Remove or update an existing timeout command
5787  */
5788 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5789 {
5790         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5791         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5792         int ret;
5793
5794         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5795         if (req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5796                 enum hrtimer_mode mode = (tr->flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5797                                         ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
5798
5799                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
5800         } else {
5801                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5802         }
5803
5804         io_cqring_fill_event(req, ret);
5805         io_commit_cqring(ctx);
5806         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5807         io_cqring_ev_posted(ctx);
5808         if (ret < 0)
5809                 req_set_fail_links(req);
5810         io_put_req(req);
5811         return 0;
5812 }
5813
5814 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5815                            bool is_timeout_link)
5816 {
5817         struct io_timeout_data *data;
5818         unsigned flags;
5819         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5820
5821         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5822                 return -EINVAL;
5823         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5824                 return -EINVAL;
5825         if (off && is_timeout_link)
5826                 return -EINVAL;
5827         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5828         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5829                 return -EINVAL;
5830
5831         req->timeout.off = off;
5832
5833         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5834                 return -ENOMEM;
5835
5836         data = req->async_data;
5837         data->req = req;
5838
5839         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5840                 return -EFAULT;
5841
5842         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5843                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5844         else
5845                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5846
5847         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5848         return 0;
5849 }
5850
5851 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5852 {
5853         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5854         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5855         struct list_head *entry;
5856         u32 tail, off = req->timeout.off;
5857
5858         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5859
5860         /*
5861          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5862          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5863          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5864          */
5865         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5866                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5867                 goto add;
5868         }
5869
5870         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5871         req->timeout.target_seq = tail + off;
5872
5873         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5874          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5875          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5876          */
5877         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5878
5879         /*
5880          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5881          * the one we need first.
5882          */
5883         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5884                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5885                                                   timeout.list);
5886
5887                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5888                         continue;
5889                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5890                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5891                         break;
5892         }
5893 add:
5894         list_add(&req->timeout.list, entry);
5895         data->timer.function = io_timeout_fn;
5896         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5897         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5898         return 0;
5899 }
5900
5901 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5902 {
5903         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5904
5905         return req->user_data == (unsigned long) data;
5906 }
5907
5908 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5909 {
5910         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5911         int ret = 0;
5912
5913         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5914         switch (cancel_ret) {
5915         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5916                 ret = 0;
5917                 break;
5918         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5919                 ret = -EALREADY;
5920                 break;
5921         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5922                 ret = -ENOENT;
5923                 break;
5924         }
5925
5926         return ret;
5927 }
5928
5929 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5930                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5931                                      int success_ret)
5932 {
5933         unsigned long flags;
5934         int ret;
5935
5936         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5937         if (ret != -ENOENT) {
5938                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5939                 goto done;
5940         }
5941
5942         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5943         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5944         if (ret != -ENOENT)
5945                 goto done;
5946         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5947 done:
5948         if (!ret)
5949                 ret = success_ret;
5950         io_cqring_fill_event(req, ret);
5951         io_commit_cqring(ctx);
5952         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5953         io_cqring_ev_posted(ctx);
5954
5955         if (ret < 0)
5956                 req_set_fail_links(req);
5957         io_put_req(req);
5958 }
5959
5960 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5961                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5962 {
5963         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5964                 return -EINVAL;
5965         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5966                 return -EINVAL;
5967         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5968                 return -EINVAL;
5969
5970         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5971         return 0;
5972 }
5973
5974 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5975 {
5976         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5977
5978         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5979         return 0;
5980 }
5981
5982 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5983                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5984 {
5985         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5986                 return -EINVAL;
5987         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5988                 return -EINVAL;
5989         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5990                 return -EINVAL;
5991
5992         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5993         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5994         if (!req->files_update.nr_args)
5995                 return -EINVAL;
5996         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5997         return 0;
5998 }
5999
6000 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6001                            struct io_comp_state *cs)
6002 {
6003         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6004         struct io_uring_files_update up;
6005         int ret;
6006
6007         if (force_nonblock)
6008                 return -EAGAIN;
6009
6010         up.offset = req->files_update.offset;
6011         up.fds = req->files_update.arg;
6012
6013         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6014         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
6015         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6016
6017         if (ret < 0)
6018                 req_set_fail_links(req);
6019         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
6020         return 0;
6021 }
6022
6023 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6024 {
6025         switch (req->opcode) {
6026         case IORING_OP_NOP:
6027                 return 0;
6028         case IORING_OP_READV:
6029         case IORING_OP_READ_FIXED:
6030         case IORING_OP_READ:
6031                 return io_read_prep(req, sqe);
6032         case IORING_OP_WRITEV:
6033         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6034         case IORING_OP_WRITE:
6035                 return io_write_prep(req, sqe);
6036         case IORING_OP_POLL_ADD:
6037                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6038         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6039                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
6040         case IORING_OP_FSYNC:
6041                 return io_prep_fsync(req, sqe);
6042         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6043                 return io_prep_sfr(req, sqe);
6044         case IORING_OP_SENDMSG:
6045         case IORING_OP_SEND:
6046                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6047         case IORING_OP_RECVMSG:
6048         case IORING_OP_RECV:
6049                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6050         case IORING_OP_CONNECT:
6051                 return io_connect_prep(req, sqe);
6052         case IORING_OP_TIMEOUT:
6053                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6054         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6055                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6056         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6057                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6058         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6059                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6060         case IORING_OP_ACCEPT:
6061                 return io_accept_prep(req, sqe);
6062         case IORING_OP_FALLOCATE:
6063                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6064         case IORING_OP_OPENAT:
6065                 return io_openat_prep(req, sqe);
6066         case IORING_OP_CLOSE:
6067                 return io_close_prep(req, sqe);
6068         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6069                 return io_files_update_prep(req, sqe);
6070         case IORING_OP_STATX:
6071                 return io_statx_prep(req, sqe);
6072         case IORING_OP_FADVISE:
6073                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6074         case IORING_OP_MADVISE:
6075                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6076         case IORING_OP_OPENAT2:
6077                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6078         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6079                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6080         case IORING_OP_SPLICE:
6081                 return io_splice_prep(req, sqe);
6082         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6083                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6084         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6085                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6086         case IORING_OP_TEE:
6087                 return io_tee_prep(req, sqe);
6088         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6089                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6090         case IORING_OP_RENAMEAT:
6091                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6092         case IORING_OP_UNLINKAT:
6093                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6094         }
6095
6096         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6097                         req->opcode);
6098         return-EINVAL;
6099 }
6100
6101 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6102                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6103 {
6104         if (!sqe)
6105                 return 0;
6106         if (io_alloc_async_data(req))
6107                 return -EAGAIN;
6108         return io_req_prep(req, sqe);
6109 }
6110
6111 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6112 {
6113         struct io_kiocb *pos;
6114         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6115         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6116
6117         io_for_each_link(pos, req)
6118                 nr_reqs++;
6119
6120         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6121         return total_submitted - nr_reqs;
6122 }
6123
6124 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6125 {
6126         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6127         struct io_defer_entry *de;
6128         int ret;
6129         u32 seq;
6130
6131         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6132         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6133                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6134                 return 0;
6135
6136         seq = io_get_sequence(req);
6137         /* Still a chance to pass the sequence check */
6138         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6139                 return 0;
6140
6141         if (!req->async_data) {
6142                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6143                 if (ret)
6144                         return ret;
6145         }
6146         io_prep_async_link(req);
6147         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6148         if (!de)
6149                 return -ENOMEM;
6150
6151         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6152         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6153                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6154                 kfree(de);
6155                 io_queue_async_work(req);
6156                 return -EIOCBQUEUED;
6157         }
6158
6159         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6160         de->req = req;
6161         de->seq = seq;
6162         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6163         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6164         return -EIOCBQUEUED;
6165 }
6166
6167 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6168 {
6169         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6170         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6171         unsigned long flags;
6172
6173         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) {
6174                 put_files_struct(req->work.identity->files);
6175                 put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6176         }
6177         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6178         list_del(&req->inflight_entry);
6179         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6180         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6181         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6182         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
6183                 wake_up(&tctx->wait);
6184 }
6185
6186 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6187 {
6188         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6189                 switch (req->opcode) {
6190                 case IORING_OP_READV:
6191                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6192                 case IORING_OP_READ:
6193                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6194                         break;
6195                 case IORING_OP_RECVMSG:
6196                 case IORING_OP_RECV:
6197                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6198                         break;
6199                 }
6200                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6201         }
6202
6203         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6204                 switch (req->opcode) {
6205                 case IORING_OP_READV:
6206                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6207                 case IORING_OP_READ:
6208                 case IORING_OP_WRITEV:
6209                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6210                 case IORING_OP_WRITE: {
6211                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6212                         if (io->free_iovec)
6213                                 kfree(io->free_iovec);
6214                         break;
6215                         }
6216                 case IORING_OP_RECVMSG:
6217                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6218                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6219                         if (io->iov != io->fast_iov)
6220                                 kfree(io->iov);
6221                         break;
6222                         }
6223                 case IORING_OP_SPLICE:
6224                 case IORING_OP_TEE:
6225                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6226                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6227                         break;
6228                 case IORING_OP_OPENAT:
6229                 case IORING_OP_OPENAT2:
6230                         if (req->open.filename)
6231                                 putname(req->open.filename);
6232                         break;
6233                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6234                         putname(req->rename.oldpath);
6235                         putname(req->rename.newpath);
6236                         break;
6237                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6238                         putname(req->unlink.filename);
6239                         break;
6240                 }
6241                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6242         }
6243 }
6244
6245 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6246                         struct io_comp_state *cs)
6247 {
6248         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6249         int ret;
6250
6251         switch (req->opcode) {
6252         case IORING_OP_NOP:
6253                 ret = io_nop(req, cs);
6254                 break;
6255         case IORING_OP_READV:
6256         case IORING_OP_READ_FIXED:
6257         case IORING_OP_READ:
6258                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6259                 break;
6260         case IORING_OP_WRITEV:
6261         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6262         case IORING_OP_WRITE:
6263                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6264                 break;
6265         case IORING_OP_FSYNC:
6266                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6267                 break;
6268         case IORING_OP_POLL_ADD:
6269                 ret = io_poll_add(req);
6270                 break;
6271         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6272                 ret = io_poll_remove(req);
6273                 break;
6274         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6275                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6276                 break;
6277         case IORING_OP_SENDMSG:
6278                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6279                 break;
6280         case IORING_OP_SEND:
6281                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6282                 break;
6283         case IORING_OP_RECVMSG:
6284                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6285                 break;
6286         case IORING_OP_RECV:
6287                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6288                 break;
6289         case IORING_OP_TIMEOUT:
6290                 ret = io_timeout(req);
6291                 break;
6292         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6293                 ret = io_timeout_remove(req);
6294                 break;
6295         case IORING_OP_ACCEPT:
6296                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6297                 break;
6298         case IORING_OP_CONNECT:
6299                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6300                 break;
6301         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6302                 ret = io_async_cancel(req);
6303                 break;
6304         case IORING_OP_FALLOCATE:
6305                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6306                 break;
6307         case IORING_OP_OPENAT:
6308                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6309                 break;
6310         case IORING_OP_CLOSE:
6311                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6312                 break;
6313         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6314                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6315                 break;
6316         case IORING_OP_STATX:
6317                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6318                 break;
6319         case IORING_OP_FADVISE:
6320                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6321                 break;
6322         case IORING_OP_MADVISE:
6323                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6324                 break;
6325         case IORING_OP_OPENAT2:
6326                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6327                 break;
6328         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6329                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6330                 break;
6331         case IORING_OP_SPLICE:
6332                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6333                 break;
6334         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6335                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6336                 break;
6337         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6338                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6339                 break;
6340         case IORING_OP_TEE:
6341                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6342                 break;
6343         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6344                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6345                 break;
6346         case IORING_OP_RENAMEAT:
6347                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6348                 break;
6349         case IORING_OP_UNLINKAT:
6350                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6351                 break;
6352         default:
6353                 ret = -EINVAL;
6354                 break;
6355         }
6356
6357         if (ret)
6358                 return ret;
6359
6360         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6361         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6362                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6363
6364                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6365                 if (in_async)
6366                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6367
6368                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6369
6370                 if (in_async)
6371                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6372         }
6373
6374         return 0;
6375 }
6376
6377 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6378 {
6379         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6380         struct io_kiocb *timeout;
6381         int ret = 0;
6382
6383         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6384         if (timeout)
6385                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6386
6387         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6388         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6389                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6390                 ret = -ECANCELED;
6391         }
6392
6393         if (!ret) {
6394                 do {
6395                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6396                         /*
6397                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6398                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6399                          * wait for request slots on the block side.
6400                          */
6401                         if (ret != -EAGAIN)
6402                                 break;
6403                         cond_resched();
6404                 } while (1);
6405         }
6406
6407         if (ret) {
6408                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6409
6410                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6411                         lock_ctx = req->ctx;
6412
6413                 /*
6414                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6415                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6416                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6417                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6418                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6419                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6420                  * it.
6421                  */
6422                 if (lock_ctx)
6423                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6424
6425                 req_set_fail_links(req);
6426                 io_req_complete(req, ret);
6427
6428                 if (lock_ctx)
6429                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6430         }
6431
6432         return io_steal_work(req);
6433 }
6434
6435 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6436                                               int index)
6437 {
6438         struct fixed_file_table *table;
6439
6440         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6441         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6442 }
6443
6444 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6445                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6446 {
6447         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6448         struct file *file;
6449
6450         if (fixed) {
6451                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6452                         return NULL;
6453                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6454                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6455                 io_set_resource_node(req);
6456         } else {
6457                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6458                 file = __io_file_get(state, fd);
6459         }
6460
6461         if (file && file->f_op == &io_uring_fops) {
6462                 io_req_init_async(req);
6463                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6464
6465                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6466                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6467                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6468         }
6469
6470         return file;
6471 }
6472
6473 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6474 {
6475         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6476                                                 struct io_timeout_data, timer);
6477         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6478         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6479         unsigned long flags;
6480
6481         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6482         prev = req->timeout.head;
6483         req->timeout.head = NULL;
6484
6485         /*
6486          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6487          * race with the completion of the linked work.
6488          */
6489         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6490                 io_remove_next_linked(prev);
6491         else
6492                 prev = NULL;
6493         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6494
6495         if (prev) {
6496                 req_set_fail_links(prev);
6497                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6498                 io_put_req(prev);
6499         } else {
6500                 io_req_complete(req, -ETIME);
6501         }
6502         return HRTIMER_NORESTART;
6503 }
6504
6505 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6506 {
6507         /*
6508          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6509          * before we got a chance to setup the timer
6510          */
6511         if (req->timeout.head) {
6512                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6513
6514                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6515                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6516                                 data->mode);
6517         }
6518 }
6519
6520 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6521 {
6522         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6523
6524         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6525         __io_queue_linked_timeout(req);
6526         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6527
6528         /* drop submission reference */
6529         io_put_req(req);
6530 }
6531
6532 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6533 {
6534         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6535
6536         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6537             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6538                 return NULL;
6539
6540         nxt->timeout.head = req;
6541         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6542         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6543         return nxt;
6544 }
6545
6546 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6547 {
6548         struct io_kiocb *linked_timeout;
6549         const struct cred *old_creds = NULL;
6550         int ret;
6551
6552 again:
6553         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6554
6555         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6556             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6557             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6558                 if (old_creds)
6559                         revert_creds(old_creds);
6560                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6561                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6562                 else
6563                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6564         }
6565
6566         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6567
6568         /*
6569          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6570          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6571          */
6572         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6573                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6574                         /*
6575                          * Queued up for async execution, worker will release
6576                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6577                          */
6578                         io_queue_async_work(req);
6579                 }
6580
6581                 if (linked_timeout)
6582                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6583         } else if (likely(!ret)) {
6584                 /* drop submission reference */
6585                 req = io_put_req_find_next(req);
6586                 if (linked_timeout)
6587                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6588
6589                 if (req) {
6590                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6591                                 goto again;
6592                         io_queue_async_work(req);
6593                 }
6594         } else {
6595                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6596                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6597                 req_set_fail_links(req);
6598                 io_put_req(req);
6599                 io_req_complete(req, ret);
6600         }
6601
6602         if (old_creds)
6603                 revert_creds(old_creds);
6604 }
6605
6606 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6607                          struct io_comp_state *cs)
6608 {
6609         int ret;
6610
6611         ret = io_req_defer(req, sqe);
6612         if (ret) {
6613                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6614 fail_req:
6615                         req_set_fail_links(req);
6616                         io_put_req(req);
6617                         io_req_complete(req, ret);
6618                 }
6619         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6620                 if (!req->async_data) {
6621                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6622                         if (unlikely(ret))
6623                                 goto fail_req;
6624                 }
6625                 io_queue_async_work(req);
6626         } else {
6627                 if (sqe) {
6628                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6629                         if (unlikely(ret))
6630                                 goto fail_req;
6631                 }
6632                 __io_queue_sqe(req, cs);
6633         }
6634 }
6635
6636 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6637                                       struct io_comp_state *cs)
6638 {
6639         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6640                 io_put_req(req);
6641                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6642         } else
6643                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6644 }
6645
6646 struct io_submit_link {
6647         struct io_kiocb *head;
6648         struct io_kiocb *last;
6649 };
6650
6651 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6652                          struct io_submit_link *link, struct io_comp_state *cs)
6653 {
6654         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6655         int ret;
6656
6657         /*
6658          * If we already have a head request, queue this one for async
6659          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6660          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6661          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6662          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6663          */
6664         if (link->head) {
6665                 struct io_kiocb *head = link->head;
6666
6667                 /*
6668                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6669                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6670                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6671                  * next after the link request. The last one is done via
6672                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6673                  */
6674                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6675                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6676                         ctx->drain_next = 1;
6677                 }
6678                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6679                 if (unlikely(ret)) {
6680                         /* fail even hard links since we don't submit */
6681                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6682                         return ret;
6683                 }
6684                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6685                 link->last->link = req;
6686                 link->last = req;
6687
6688                 /* last request of a link, enqueue the link */
6689                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6690                         io_queue_link_head(head, cs);
6691                         link->head = NULL;
6692                 }
6693         } else {
6694                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6695                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6696                         ctx->drain_next = 0;
6697                 }
6698                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6699                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6700                         if (unlikely(ret))
6701                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6702                         link->head = req;
6703                         link->last = req;
6704                 } else {
6705                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6706                 }
6707         }
6708
6709         return 0;
6710 }
6711
6712 /*
6713  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6714  */
6715 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6716 {
6717         if (!list_empty(&state->comp.list))
6718                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6719         if (state->plug_started)
6720                 blk_finish_plug(&state->plug);
6721         io_state_file_put(state);
6722         if (state->free_reqs)
6723                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6724 }
6725
6726 /*
6727  * Start submission side cache.
6728  */
6729 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6730                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6731 {
6732         state->plug_started = false;
6733         state->comp.nr = 0;
6734         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6735         state->comp.ctx = ctx;
6736         state->free_reqs = 0;
6737         state->file_refs = 0;
6738         state->ios_left = max_ios;
6739 }
6740
6741 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6742 {
6743         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6744
6745         /*
6746          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6747          * since once we write the new head, the application could
6748          * write new data to them.
6749          */
6750         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6751 }
6752
6753 /*
6754  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6755  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6756  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6757  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6758  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6759  * prevent a re-load down the line.
6760  */
6761 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6762 {
6763         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6764         unsigned head;
6765
6766         /*
6767          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6768          *
6769          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6770          *    head updates.
6771          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6772          *    though the application is the one updating it.
6773          */
6774         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6775         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6776                 return &ctx->sq_sqes[head];
6777
6778         /* drop invalid entries */
6779         ctx->cached_sq_dropped++;
6780         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6781         return NULL;
6782 }
6783
6784 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6785 {
6786         ctx->cached_sq_head++;
6787 }
6788
6789 /*
6790  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6791  *
6792  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6793  */
6794 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6795                                         struct io_kiocb *req,
6796                                         unsigned int sqe_flags)
6797 {
6798         if (!ctx->restricted)
6799                 return true;
6800
6801         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6802                 return false;
6803
6804         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6805             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6806                 return false;
6807
6808         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6809                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6810                 return false;
6811
6812         return true;
6813 }
6814
6815 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6816                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6817                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6818
6819 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6820                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6821                        struct io_submit_state *state)
6822 {
6823         unsigned int sqe_flags;
6824         int id, ret;
6825
6826         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6827         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6828         req->async_data = NULL;
6829         req->file = NULL;
6830         req->ctx = ctx;
6831         req->flags = 0;
6832         req->link = NULL;
6833         req->fixed_file_refs = NULL;
6834         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6835         refcount_set(&req->refs, 2);
6836         req->task = current;
6837         req->result = 0;
6838
6839         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6840                 return -EINVAL;
6841
6842         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6843                 return -EFAULT;
6844
6845         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6846         /* enforce forwards compatibility on users */
6847         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6848                 return -EINVAL;
6849
6850         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6851                 return -EACCES;
6852
6853         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6854             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6855                 return -EOPNOTSUPP;
6856
6857         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6858         if (id) {
6859                 struct io_identity *iod;
6860
6861                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6862                 if (unlikely(!iod))
6863                         return -EINVAL;
6864                 refcount_inc(&iod->count);
6865
6866                 __io_req_init_async(req);
6867                 get_cred(iod->creds);
6868                 req->work.identity = iod;
6869                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6870         }
6871
6872         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6873         req->flags |= sqe_flags;
6874
6875         /*
6876          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6877          * is potentially a read/write to block based storage.
6878          */
6879         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6880             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6881                 blk_start_plug(&state->plug);
6882                 state->plug_started = true;
6883         }
6884
6885         ret = 0;
6886         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6887                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6888
6889                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6890                 if (unlikely(!req->file &&
6891                     !io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error))
6892                         ret = -EBADF;
6893         }
6894
6895         state->ios_left--;
6896         return ret;
6897 }
6898
6899 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6900 {
6901         struct io_submit_state state;
6902         struct io_submit_link link;
6903         int i, submitted = 0;
6904
6905         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6906         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6907                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6908                         return -EBUSY;
6909         }
6910
6911         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6912         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6913
6914         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6915                 return -EAGAIN;
6916
6917         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6918         refcount_add(nr, &current->usage);
6919
6920         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6921         link.head = NULL;
6922
6923         for (i = 0; i < nr; i++) {
6924                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6925                 struct io_kiocb *req;
6926                 int err;
6927
6928                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6929                 if (unlikely(!sqe)) {
6930                         io_consume_sqe(ctx);
6931                         break;
6932                 }
6933                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6934                 if (unlikely(!req)) {
6935                         if (!submitted)
6936                                 submitted = -EAGAIN;
6937                         break;
6938                 }
6939                 io_consume_sqe(ctx);
6940                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6941                 submitted++;
6942
6943                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6944                 if (unlikely(err)) {
6945 fail_req:
6946                         io_put_req(req);
6947                         io_req_complete(req, err);
6948                         break;
6949                 }
6950
6951                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6952                                                 true, io_async_submit(ctx));
6953                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6954                 if (err)
6955                         goto fail_req;
6956         }
6957
6958         if (unlikely(submitted != nr)) {
6959                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6960                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6961                 int unused = nr - ref_used;
6962
6963                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6964                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6965                 put_task_struct_many(current, unused);
6966         }
6967         if (link.head)
6968                 io_queue_link_head(link.head, &state.comp);
6969         io_submit_state_end(&state);
6970
6971          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6972         io_commit_sqring(ctx);
6973
6974         return submitted;
6975 }
6976
6977 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6978 {
6979         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6980         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6981         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6982         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6983 }
6984
6985 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6986 {
6987         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6988         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6989         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6990 }
6991
6992 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6993 {
6994         unsigned int to_submit;
6995         int ret = 0;
6996
6997         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6998         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6999         if (cap_entries && to_submit > 8)
7000                 to_submit = 8;
7001
7002         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7003                 unsigned nr_events = 0;
7004
7005                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7006                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7007                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7008
7009                 if (to_submit && !ctx->sqo_dead &&
7010                     likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
7011                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7012                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7013         }
7014
7015         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7016                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7017
7018         return ret;
7019 }
7020
7021 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7022 {
7023         struct io_ring_ctx *ctx;
7024         unsigned sq_thread_idle = 0;
7025
7026         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7027                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
7028                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
7029         }
7030
7031         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7032 }
7033
7034 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
7035 {
7036         struct io_ring_ctx *ctx;
7037
7038         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
7039                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
7040                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7041                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
7042         }
7043
7044         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7045 }
7046
7047 static int io_sq_thread(void *data)
7048 {
7049         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
7050         struct files_struct *old_files = current->files;
7051         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
7052         const struct cred *old_cred = NULL;
7053         struct io_sq_data *sqd = data;
7054         struct io_ring_ctx *ctx;
7055         unsigned long timeout = 0;
7056         DEFINE_WAIT(wait);
7057
7058         task_lock(current);
7059         current->files = NULL;
7060         current->nsproxy = NULL;
7061         task_unlock(current);
7062
7063         while (!kthread_should_stop()) {
7064                 int ret;
7065                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
7066
7067                 /*
7068                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
7069                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
7070                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
7071                  */
7072                 if (kthread_should_park()) {
7073                         kthread_parkme();
7074                         /*
7075                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
7076                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
7077                          * to be stopped, so here needs to have a check.
7078                          */
7079                         if (kthread_should_stop())
7080                                 break;
7081                 }
7082
7083                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7084                         io_sqd_init_new(sqd);
7085                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7086                 }
7087
7088                 sqt_spin = false;
7089                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7090                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7091                         if (current->cred != ctx->creds) {
7092                                 if (old_cred)
7093                                         revert_creds(old_cred);
7094                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7095                         }
7096                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7097 #ifdef CONFIG_AUDIT
7098                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7099                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7100 #endif
7101
7102                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7103                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7104                                 sqt_spin = true;
7105
7106                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7107                 }
7108
7109                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7110                         io_run_task_work();
7111                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7112                         cond_resched();
7113                         if (sqt_spin)
7114                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7115                         continue;
7116                 }
7117
7118                 if (kthread_should_park())
7119                         continue;
7120
7121                 needs_sched = true;
7122                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7123                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7124                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7125                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7126                                 needs_sched = false;
7127                                 break;
7128                         }
7129                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7130                                 needs_sched = false;
7131                                 break;
7132                         }
7133                 }
7134
7135                 if (needs_sched) {
7136                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7137                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7138
7139                         schedule();
7140                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7141                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7142                 }
7143
7144                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7145                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7146         }
7147
7148         io_run_task_work();
7149         io_sq_thread_drop_mm_files();
7150
7151         if (cur_css)
7152                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7153         if (old_cred)
7154                 revert_creds(old_cred);
7155
7156         task_lock(current);
7157         current->files = old_files;
7158         current->nsproxy = old_nsproxy;
7159         task_unlock(current);
7160
7161         kthread_parkme();
7162
7163         return 0;
7164 }
7165
7166 struct io_wait_queue {
7167         struct wait_queue_entry wq;
7168         struct io_ring_ctx *ctx;
7169         unsigned to_wait;
7170         unsigned nr_timeouts;
7171 };
7172
7173 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7174 {
7175         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7176
7177         /*
7178          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7179          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7180          * regardless of event count.
7181          */
7182         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
7183                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7184 }
7185
7186 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7187                             int wake_flags, void *key)
7188 {
7189         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7190                                                         wq);
7191
7192         /*
7193          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7194          * the task, and the next invocation will do it.
7195          */
7196         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
7197                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7198         return -1;
7199 }
7200
7201 static int io_run_task_work_sig(void)
7202 {
7203         if (io_run_task_work())
7204                 return 1;
7205         if (!signal_pending(current))
7206                 return 0;
7207         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7208                 return -ERESTARTSYS;
7209         return -EINTR;
7210 }
7211
7212 /*
7213  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7214  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7215  */
7216 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7217                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7218                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7219 {
7220         struct io_wait_queue iowq = {
7221                 .wq = {
7222                         .private        = current,
7223                         .func           = io_wake_function,
7224                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7225                 },
7226                 .ctx            = ctx,
7227                 .to_wait        = min_events,
7228         };
7229         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7230         struct timespec64 ts;
7231         signed long timeout = 0;
7232         int ret = 0;
7233
7234         do {
7235                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7236                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7237                         return 0;
7238                 if (!io_run_task_work())
7239                         break;
7240         } while (1);
7241
7242         if (sig) {
7243 #ifdef CONFIG_COMPAT
7244                 if (in_compat_syscall())
7245                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7246                                                       sigsz);
7247                 else
7248 #endif
7249                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7250
7251                 if (ret)
7252                         return ret;
7253         }
7254
7255         if (uts) {
7256                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7257                         return -EFAULT;
7258                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7259         }
7260
7261         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7262         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7263         do {
7264                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7265                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7266                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7267                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7268                 ret = io_run_task_work_sig();
7269                 if (ret > 0)
7270                         continue;
7271                 else if (ret < 0)
7272                         break;
7273                 if (io_should_wake(&iowq))
7274                         break;
7275                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
7276                         continue;
7277                 if (uts) {
7278                         timeout = schedule_timeout(timeout);
7279                         if (timeout == 0) {
7280                                 ret = -ETIME;
7281                                 break;
7282                         }
7283                 } else {
7284                         schedule();
7285                 }
7286         } while (1);
7287         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7288
7289         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7290
7291         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7292 }
7293
7294 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7295 {
7296 #if defined(CONFIG_UNIX)
7297         if (ctx->ring_sock) {
7298                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7299                 struct sk_buff *skb;
7300
7301                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7302                         kfree_skb(skb);
7303         }
7304 #else
7305         int i;
7306
7307         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7308                 struct file *file;
7309
7310                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7311                 if (file)
7312                         fput(file);
7313         }
7314 #endif
7315 }
7316
7317 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7318 {
7319         struct fixed_file_data *data;
7320
7321         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7322         complete(&data->done);
7323 }
7324
7325 static void io_sqe_files_set_node(struct fixed_file_data *file_data,
7326                                   struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7327 {
7328         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7329         file_data->node = ref_node;
7330         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7331         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7332         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7333 }
7334
7335 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7336 {
7337         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7338         struct fixed_file_ref_node *backup_node, *ref_node = NULL;
7339         unsigned nr_tables, i;
7340         int ret;
7341
7342         if (!data)
7343                 return -ENXIO;
7344         backup_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7345         if (!backup_node)
7346                 return -ENOMEM;
7347
7348         spin_lock_bh(&data->lock);
7349         ref_node = data->node;
7350         spin_unlock_bh(&data->lock);
7351         if (ref_node)
7352                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7353
7354         percpu_ref_kill(&data->refs);
7355
7356         /* wait for all refs nodes to complete */
7357         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7358         do {
7359                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7360                 if (!ret)
7361                         break;
7362                 ret = io_run_task_work_sig();
7363                 if (ret < 0) {
7364                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7365                         reinit_completion(&data->done);
7366                         io_sqe_files_set_node(data, backup_node);
7367                         return ret;
7368                 }
7369         } while (1);
7370
7371         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7372         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7373         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7374                 kfree(data->table[i].files);
7375         kfree(data->table);
7376         percpu_ref_exit(&data->refs);
7377         kfree(data);
7378         ctx->file_data = NULL;
7379         ctx->nr_user_files = 0;
7380         destroy_fixed_file_ref_node(backup_node);
7381         return 0;
7382 }
7383
7384 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7385 {
7386         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7387                 /*
7388                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7389                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7390                  * set to a single CPU.
7391                  */
7392                 if (sqd->thread) {
7393                         kthread_park(sqd->thread);
7394                         kthread_stop(sqd->thread);
7395                 }
7396
7397                 kfree(sqd);
7398         }
7399 }
7400
7401 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7402 {
7403         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7404         struct io_sq_data *sqd;
7405         struct fd f;
7406
7407         f = fdget(p->wq_fd);
7408         if (!f.file)
7409                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7410         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7411                 fdput(f);
7412                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7413         }
7414
7415         ctx_attach = f.file->private_data;
7416         sqd = ctx_attach->sq_data;
7417         if (!sqd) {
7418                 fdput(f);
7419                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7420         }
7421
7422         refcount_inc(&sqd->refs);
7423         fdput(f);
7424         return sqd;
7425 }
7426
7427 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7428 {
7429         struct io_sq_data *sqd;
7430
7431         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7432                 return io_attach_sq_data(p);
7433
7434         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7435         if (!sqd)
7436                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7437
7438         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7439         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7440         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7441         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7442         mutex_init(&sqd->lock);
7443         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7444         return sqd;
7445 }
7446
7447 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7448         __releases(&sqd->lock)
7449 {
7450         if (!sqd->thread)
7451                 return;
7452         kthread_unpark(sqd->thread);
7453         mutex_unlock(&sqd->lock);
7454 }
7455
7456 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7457         __acquires(&sqd->lock)
7458 {
7459         if (!sqd->thread)
7460                 return;
7461         mutex_lock(&sqd->lock);
7462         kthread_park(sqd->thread);
7463 }
7464
7465 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7466 {
7467         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7468
7469         if (sqd) {
7470                 if (sqd->thread) {
7471                         /*
7472                          * We may arrive here from the error branch in
7473                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7474                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7475                          * sure the wait will complete.
7476                          */
7477                         wake_up_process(sqd->thread);
7478                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7479
7480                         io_sq_thread_park(sqd);
7481                 }
7482
7483                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7484                 list_del(&ctx->sqd_list);
7485                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7486                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7487
7488                 if (sqd->thread)
7489                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7490
7491                 io_put_sq_data(sqd);
7492                 ctx->sq_data = NULL;
7493         }
7494 }
7495
7496 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7497 {
7498         io_sq_thread_stop(ctx);
7499
7500         if (ctx->io_wq) {
7501                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7502                 ctx->io_wq = NULL;
7503         }
7504 }
7505
7506 #if defined(CONFIG_UNIX)
7507 /*
7508  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7509  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7510  * loops in the file referencing.
7511  */
7512 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7513 {
7514         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7515         struct scm_fp_list *fpl;
7516         struct sk_buff *skb;
7517         int i, nr_files;
7518
7519         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7520         if (!fpl)
7521                 return -ENOMEM;
7522
7523         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7524         if (!skb) {
7525                 kfree(fpl);
7526                 return -ENOMEM;
7527         }
7528
7529         skb->sk = sk;
7530
7531         nr_files = 0;
7532         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7533         for (i = 0; i < nr; i++) {
7534                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7535
7536                 if (!file)
7537                         continue;
7538                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7539                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7540                 nr_files++;
7541         }
7542
7543         if (nr_files) {
7544                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7545                 fpl->count = nr_files;
7546                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7547                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7548                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7549                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7550
7551                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7552                         fput(fpl->fp[i]);
7553         } else {
7554                 kfree_skb(skb);
7555                 kfree(fpl);
7556         }
7557
7558         return 0;
7559 }
7560
7561 /*
7562  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7563  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7564  * garbage collection to take care of this problem for us.
7565  */
7566 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7567 {
7568         unsigned left, total;
7569         int ret = 0;
7570
7571         total = 0;
7572         left = ctx->nr_user_files;
7573         while (left) {
7574                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7575
7576                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7577                 if (ret)
7578                         break;
7579                 left -= this_files;
7580                 total += this_files;
7581         }
7582
7583         if (!ret)
7584                 return 0;
7585
7586         while (total < ctx->nr_user_files) {
7587                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7588
7589                 if (file)
7590                         fput(file);
7591                 total++;
7592         }
7593
7594         return ret;
7595 }
7596 #else
7597 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7598 {
7599         return 0;
7600 }
7601 #endif
7602
7603 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7604                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7605 {
7606         int i;
7607
7608         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7609                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7610                 unsigned this_files;
7611
7612                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7613                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7614                                         GFP_KERNEL);
7615                 if (!table->files)
7616                         break;
7617                 nr_files -= this_files;
7618         }
7619
7620         if (i == nr_tables)
7621                 return 0;
7622
7623         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7624                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7625                 kfree(table->files);
7626         }
7627         return 1;
7628 }
7629
7630 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7631 {
7632 #if defined(CONFIG_UNIX)
7633         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7634         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7635         struct sk_buff *skb;
7636         int i;
7637
7638         __skb_queue_head_init(&list);
7639
7640         /*
7641          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7642          * remove this entry and rearrange the file array.
7643          */
7644         skb = skb_dequeue(head);
7645         while (skb) {
7646                 struct scm_fp_list *fp;
7647
7648                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7649                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7650                         int left;
7651
7652                         if (fp->fp[i] != file)
7653                                 continue;
7654
7655                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7656                         left = fp->count - 1 - i;
7657                         if (left) {
7658                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7659                                                 left * sizeof(struct file *));
7660                         }
7661                         fp->count--;
7662                         if (!fp->count) {
7663                                 kfree_skb(skb);
7664                                 skb = NULL;
7665                         } else {
7666                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7667                         }
7668                         fput(file);
7669                         file = NULL;
7670                         break;
7671                 }
7672
7673                 if (!file)
7674                         break;
7675
7676                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7677
7678                 skb = skb_dequeue(head);
7679         }
7680
7681         if (skb_peek(&list)) {
7682                 spin_lock_irq(&head->lock);
7683                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7684                         __skb_queue_tail(head, skb);
7685                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7686         }
7687 #else
7688         fput(file);
7689 #endif
7690 }
7691
7692 struct io_file_put {
7693         struct list_head list;
7694         struct file *file;
7695 };
7696
7697 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7698 {
7699         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7700         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7701         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7702
7703         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7704                 list_del(&pfile->list);
7705                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7706                 kfree(pfile);
7707         }
7708
7709         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7710         kfree(ref_node);
7711         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7712 }
7713
7714 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7715 {
7716         struct io_ring_ctx *ctx;
7717         struct llist_node *node;
7718
7719         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7720         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7721
7722         while (node) {
7723                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7724                 struct llist_node *next = node->next;
7725
7726                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7727                 __io_file_put_work(ref_node);
7728                 node = next;
7729         }
7730 }
7731
7732 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7733 {
7734         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7735         struct fixed_file_data *data;
7736         struct io_ring_ctx *ctx;
7737         bool first_add = false;
7738         int delay = HZ;
7739
7740         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7741         data = ref_node->file_data;
7742         ctx = data->ctx;
7743
7744         spin_lock_bh(&data->lock);
7745         ref_node->done = true;
7746
7747         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7748                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7749                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7750                 /* recycle ref nodes in order */
7751                 if (!ref_node->done)
7752                         break;
7753                 list_del(&ref_node->node);
7754                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7755         }
7756         spin_unlock_bh(&data->lock);
7757
7758         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7759                 delay = 0;
7760
7761         if (!delay)
7762                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7763         else if (first_add)
7764                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7765 }
7766
7767 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7768                         struct io_ring_ctx *ctx)
7769 {
7770         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7771
7772         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7773         if (!ref_node)
7774                 return NULL;
7775
7776         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7777                             0, GFP_KERNEL)) {
7778                 kfree(ref_node);
7779                 return NULL;
7780         }
7781         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7782         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7783         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7784         ref_node->done = false;
7785         return ref_node;
7786 }
7787
7788 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7789 {
7790         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7791         kfree(ref_node);
7792 }
7793
7794 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7795                                  unsigned nr_args)
7796 {
7797         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7798         unsigned nr_tables, i;
7799         struct file *file;
7800         int fd, ret = -ENOMEM;
7801         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7802         struct fixed_file_data *file_data;
7803
7804         if (ctx->file_data)
7805                 return -EBUSY;
7806         if (!nr_args)
7807                 return -EINVAL;
7808         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7809                 return -EMFILE;
7810
7811         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7812         if (!file_data)
7813                 return -ENOMEM;
7814         file_data->ctx = ctx;
7815         init_completion(&file_data->done);
7816         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7817         spin_lock_init(&file_data->lock);
7818
7819         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7820         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7821                                    GFP_KERNEL);
7822         if (!file_data->table)
7823                 goto out_free;
7824
7825         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7826                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7827                 goto out_free;
7828
7829         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7830                 goto out_ref;
7831         ctx->file_data = file_data;
7832
7833         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7834                 struct fixed_file_table *table;
7835                 unsigned index;
7836
7837                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7838                         ret = -EFAULT;
7839                         goto out_fput;
7840                 }
7841                 /* allow sparse sets */
7842                 if (fd == -1)
7843                         continue;
7844
7845                 file = fget(fd);
7846                 ret = -EBADF;
7847                 if (!file)
7848                         goto out_fput;
7849
7850                 /*
7851                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7852                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7853                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7854                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7855                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7856                  */
7857                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7858                         fput(file);
7859                         goto out_fput;
7860                 }
7861                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7862                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7863                 table->files[index] = file;
7864         }
7865
7866         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7867         if (ret) {
7868                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7869                 return ret;
7870         }
7871
7872         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7873         if (!ref_node) {
7874                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7875                 return -ENOMEM;
7876         }
7877
7878         io_sqe_files_set_node(file_data, ref_node);
7879         return ret;
7880 out_fput:
7881         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7882                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7883                 if (file)
7884                         fput(file);
7885         }
7886         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7887                 kfree(file_data->table[i].files);
7888         ctx->nr_user_files = 0;
7889 out_ref:
7890         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7891 out_free:
7892         kfree(file_data->table);
7893         kfree(file_data);
7894         ctx->file_data = NULL;
7895         return ret;
7896 }
7897
7898 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7899                                 int index)
7900 {
7901 #if defined(CONFIG_UNIX)
7902         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7903         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7904         struct sk_buff *skb;
7905
7906         /*
7907          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7908          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7909          * and filling it in.
7910          */
7911         spin_lock_irq(&head->lock);
7912         skb = skb_peek(head);
7913         if (skb) {
7914                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7915
7916                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7917                         __skb_unlink(skb, head);
7918                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7919                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7920                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7921                         fpl->count++;
7922                         spin_lock_irq(&head->lock);
7923                         __skb_queue_head(head, skb);
7924                 } else {
7925                         skb = NULL;
7926                 }
7927         }
7928         spin_unlock_irq(&head->lock);
7929
7930         if (skb) {
7931                 fput(file);
7932                 return 0;
7933         }
7934
7935         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7936 #else
7937         return 0;
7938 #endif
7939 }
7940
7941 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7942                                  struct file *file)
7943 {
7944         struct io_file_put *pfile;
7945         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7946
7947         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7948         if (!pfile)
7949                 return -ENOMEM;
7950
7951         pfile->file = file;
7952         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7953
7954         return 0;
7955 }
7956
7957 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7958                                  struct io_uring_files_update *up,
7959                                  unsigned nr_args)
7960 {
7961         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7962         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7963         struct file *file;
7964         __s32 __user *fds;
7965         int fd, i, err;
7966         __u32 done;
7967         bool needs_switch = false;
7968
7969         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7970                 return -EOVERFLOW;
7971         if (done > ctx->nr_user_files)
7972                 return -EINVAL;
7973
7974         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7975         if (!ref_node)
7976                 return -ENOMEM;
7977
7978         done = 0;
7979         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7980         while (nr_args) {
7981                 struct fixed_file_table *table;
7982                 unsigned index;
7983
7984                 err = 0;
7985                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7986                         err = -EFAULT;
7987                         break;
7988                 }
7989                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7990                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7991                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7992                 if (table->files[index]) {
7993                         file = table->files[index];
7994                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7995                         if (err)
7996                                 break;
7997                         table->files[index] = NULL;
7998                         needs_switch = true;
7999                 }
8000                 if (fd != -1) {
8001                         file = fget(fd);
8002                         if (!file) {
8003                                 err = -EBADF;
8004                                 break;
8005                         }
8006                         /*
8007                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8008                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8009                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8010                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8011                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8012                          * support regular read/write anyway.
8013                          */
8014                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8015                                 fput(file);
8016                                 err = -EBADF;
8017                                 break;
8018                         }
8019                         table->files[index] = file;
8020                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8021                         if (err) {
8022                                 table->files[index] = NULL;
8023                                 fput(file);
8024                                 break;
8025                         }
8026                 }
8027                 nr_args--;
8028                 done++;
8029                 up->offset++;
8030         }
8031
8032         if (needs_switch) {
8033                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
8034                 io_sqe_files_set_node(data, ref_node);
8035         } else
8036                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
8037
8038         return done ? done : err;
8039 }
8040
8041 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8042                                unsigned nr_args)
8043 {
8044         struct io_uring_files_update up;
8045
8046         if (!ctx->file_data)
8047                 return -ENXIO;
8048         if (!nr_args)
8049                 return -EINVAL;
8050         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
8051                 return -EFAULT;
8052         if (up.resv)
8053                 return -EINVAL;
8054
8055         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
8056 }
8057
8058 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
8059 {
8060         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8061
8062         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
8063         io_put_req(req);
8064 }
8065
8066 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8067                               struct io_uring_params *p)
8068 {
8069         struct io_wq_data data;
8070         struct fd f;
8071         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8072         unsigned int concurrency;
8073         int ret = 0;
8074
8075         data.user = ctx->user;
8076         data.free_work = io_free_work;
8077         data.do_work = io_wq_submit_work;
8078
8079         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
8080                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8081                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8082
8083                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
8084                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
8085                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
8086                         ctx->io_wq = NULL;
8087                 }
8088                 return ret;
8089         }
8090
8091         f = fdget(p->wq_fd);
8092         if (!f.file)
8093                 return -EBADF;
8094
8095         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8096                 ret = -EINVAL;
8097                 goto out_fput;
8098         }
8099
8100         ctx_attach = f.file->private_data;
8101         /* @io_wq is protected by holding the fd */
8102         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
8103                 ret = -EINVAL;
8104                 goto out_fput;
8105         }
8106
8107         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
8108 out_fput:
8109         fdput(f);
8110         return ret;
8111 }
8112
8113 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8114 {
8115         struct io_uring_task *tctx;
8116         int ret;
8117
8118         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8119         if (unlikely(!tctx))
8120                 return -ENOMEM;
8121
8122         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8123         if (unlikely(ret)) {
8124                 kfree(tctx);
8125                 return ret;
8126         }
8127
8128         xa_init(&tctx->xa);
8129         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8130         tctx->last = NULL;
8131         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8132         tctx->sqpoll = false;
8133         io_init_identity(&tctx->__identity);
8134         tctx->identity = &tctx->__identity;
8135         task->io_uring = tctx;
8136         return 0;
8137 }
8138
8139 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8140 {
8141         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8142
8143         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8144         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8145         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8146                 kfree(tctx->identity);
8147         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8148         kfree(tctx);
8149         tsk->io_uring = NULL;
8150 }
8151
8152 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8153                                 struct io_uring_params *p)
8154 {
8155         int ret;
8156
8157         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8158                 struct io_sq_data *sqd;
8159
8160                 ret = -EPERM;
8161                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8162                         goto err;
8163
8164                 sqd = io_get_sq_data(p);
8165                 if (IS_ERR(sqd)) {
8166                         ret = PTR_ERR(sqd);
8167                         goto err;
8168                 }
8169
8170                 ctx->sq_data = sqd;
8171                 io_sq_thread_park(sqd);
8172                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8173                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8174                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8175                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8176
8177                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8178                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8179                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8180
8181                 if (sqd->thread)
8182                         goto done;
8183
8184                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8185                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8186
8187                         ret = -EINVAL;
8188                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8189                                 goto err;
8190                         if (!cpu_online(cpu))
8191                                 goto err;
8192
8193                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8194                                                         cpu, "io_uring-sq");
8195                 } else {
8196                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8197                                                         "io_uring-sq");
8198                 }
8199                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8200                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8201                         sqd->thread = NULL;
8202                         goto err;
8203                 }
8204                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8205                 if (ret)
8206                         goto err;
8207         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8208                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8209                 ret = -EINVAL;
8210                 goto err;
8211         }
8212
8213 done:
8214         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8215         if (ret)
8216                 goto err;
8217
8218         return 0;
8219 err:
8220         io_finish_async(ctx);
8221         return ret;
8222 }
8223
8224 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8225 {
8226         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8227
8228         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8229                 wake_up_process(sqd->thread);
8230 }
8231
8232 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8233                                       unsigned long nr_pages)
8234 {
8235         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8236 }
8237
8238 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8239                                    unsigned long nr_pages)
8240 {
8241         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8242
8243         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8244         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8245
8246         do {
8247                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8248                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8249                 if (new_pages > page_limit)
8250                         return -ENOMEM;
8251         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8252                                         new_pages) != cur_pages);
8253
8254         return 0;
8255 }
8256
8257 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8258                              enum io_mem_account acct)
8259 {
8260         if (ctx->limit_mem)
8261                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8262
8263         if (ctx->mm_account) {
8264                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8265                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8266                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8267                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8268                 }else if (acct == ACCT_PINNED) {
8269                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8270                 }
8271         }
8272 }
8273
8274 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8275                           enum io_mem_account acct)
8276 {
8277         int ret;
8278
8279         if (ctx->limit_mem) {
8280                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8281                 if (ret)
8282                         return ret;
8283         }
8284
8285         if (ctx->mm_account) {
8286                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8287                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8288                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8289                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8290                 } else if (acct == ACCT_PINNED) {
8291                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8292                 }
8293         }
8294
8295         return 0;
8296 }
8297
8298 static void io_mem_free(void *ptr)
8299 {
8300         struct page *page;
8301
8302         if (!ptr)
8303                 return;
8304
8305         page = virt_to_head_page(ptr);
8306         if (put_page_testzero(page))
8307                 free_compound_page(page);
8308 }
8309
8310 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8311 {
8312         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8313                                 __GFP_NORETRY;
8314
8315         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8316 }
8317
8318 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8319                                 size_t *sq_offset)
8320 {
8321         struct io_rings *rings;
8322         size_t off, sq_array_size;
8323
8324         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8325         if (off == SIZE_MAX)
8326                 return SIZE_MAX;
8327
8328 #ifdef CONFIG_SMP
8329         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8330         if (off == 0)
8331                 return SIZE_MAX;
8332 #endif
8333
8334         if (sq_offset)
8335                 *sq_offset = off;
8336
8337         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8338         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8339                 return SIZE_MAX;
8340
8341         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8342                 return SIZE_MAX;
8343
8344         return off;
8345 }
8346
8347 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8348 {
8349         size_t pages;
8350
8351         pages = (size_t)1 << get_order(
8352                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8353         pages += (size_t)1 << get_order(
8354                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8355
8356         return pages;
8357 }
8358
8359 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8360 {
8361         int i, j;
8362
8363         if (!ctx->user_bufs)
8364                 return -ENXIO;
8365
8366         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8367                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8368
8369                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8370                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8371
8372                 if (imu->acct_pages)
8373                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8374                 kvfree(imu->bvec);
8375                 imu->nr_bvecs = 0;
8376         }
8377
8378         kfree(ctx->user_bufs);
8379         ctx->user_bufs = NULL;
8380         ctx->nr_user_bufs = 0;
8381         return 0;
8382 }
8383
8384 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8385                        void __user *arg, unsigned index)
8386 {
8387         struct iovec __user *src;
8388
8389 #ifdef CONFIG_COMPAT
8390         if (ctx->compat) {
8391                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8392                 struct compat_iovec ciov;
8393
8394                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8395                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8396                         return -EFAULT;
8397
8398                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8399                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8400                 return 0;
8401         }
8402 #endif
8403         src = (struct iovec __user *) arg;
8404         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8405                 return -EFAULT;
8406         return 0;
8407 }
8408
8409 /*
8410  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8411  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8412  * match that one.
8413  *
8414  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8415  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8416  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8417  */
8418 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8419                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8420 {
8421         int i, j;
8422
8423         /* check current page array */
8424         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8425                 if (!PageCompound(pages[i]))
8426                         continue;
8427                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8428                         return true;
8429         }
8430
8431         /* check previously registered pages */
8432         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8433                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8434
8435                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8436                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8437                                 continue;
8438                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8439                                 return true;
8440                 }
8441         }
8442
8443         return false;
8444 }
8445
8446 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8447                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8448                                  struct page **last_hpage)
8449 {
8450         int i, ret;
8451
8452         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8453                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8454                         imu->acct_pages++;
8455                 } else {
8456                         struct page *hpage;
8457
8458                         hpage = compound_head(pages[i]);
8459                         if (hpage == *last_hpage)
8460                                 continue;
8461                         *last_hpage = hpage;
8462                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8463                                 continue;
8464                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8465                 }
8466         }
8467
8468         if (!imu->acct_pages)
8469                 return 0;
8470
8471         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8472         if (ret)
8473                 imu->acct_pages = 0;
8474         return ret;
8475 }
8476
8477 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8478                                   unsigned nr_args)
8479 {
8480         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8481         struct page **pages = NULL;
8482         struct page *last_hpage = NULL;
8483         int i, j, got_pages = 0;
8484         int ret = -EINVAL;
8485
8486         if (ctx->user_bufs)
8487                 return -EBUSY;
8488         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8489                 return -EINVAL;
8490
8491         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8492                                         GFP_KERNEL);
8493         if (!ctx->user_bufs)
8494                 return -ENOMEM;
8495
8496         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8497                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8498                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8499                 int pret, nr_pages;
8500                 struct iovec iov;
8501                 size_t size;
8502
8503                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8504                 if (ret)
8505                         goto err;
8506
8507                 /*
8508                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8509                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8510                  * submitted if they are wrong.
8511                  */
8512                 ret = -EFAULT;
8513                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8514                         goto err;
8515
8516                 /* arbitrary limit, but we need something */
8517                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8518                         goto err;
8519
8520                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8521                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8522                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8523                 nr_pages = end - start;
8524
8525                 ret = 0;
8526                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8527                         kvfree(vmas);
8528                         kvfree(pages);
8529                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8530                                                 GFP_KERNEL);
8531                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8532                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8533                                         GFP_KERNEL);
8534                         if (!pages || !vmas) {
8535                                 ret = -ENOMEM;
8536                                 goto err;
8537                         }
8538                         got_pages = nr_pages;
8539                 }
8540
8541                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8542                                                 GFP_KERNEL);
8543                 ret = -ENOMEM;
8544                 if (!imu->bvec)
8545                         goto err;
8546
8547                 ret = 0;
8548                 mmap_read_lock(current->mm);
8549                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8550                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8551                                       pages, vmas);
8552                 if (pret == nr_pages) {
8553                         /* don't support file backed memory */
8554                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8555                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8556
8557                                 if (vma->vm_file &&
8558                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8559                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8560                                         break;
8561                                 }
8562                         }
8563                 } else {
8564                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8565                 }
8566                 mmap_read_unlock(current->mm);
8567                 if (ret) {
8568                         /*
8569                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8570                          * release any pages we did get
8571                          */
8572                         if (pret > 0)
8573                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8574                         kvfree(imu->bvec);
8575                         goto err;
8576                 }
8577
8578                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8579                 if (ret) {
8580                         unpin_user_pages(pages, pret);
8581                         kvfree(imu->bvec);
8582                         goto err;
8583                 }
8584
8585                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8586                 size = iov.iov_len;
8587                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8588                         size_t vec_len;
8589
8590                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8591                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8592                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8593                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8594                         off = 0;
8595                         size -= vec_len;
8596                 }
8597                 /* store original address for later verification */
8598                 imu->ubuf = ubuf;
8599                 imu->len = iov.iov_len;
8600                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8601
8602                 ctx->nr_user_bufs++;
8603         }
8604         kvfree(pages);
8605         kvfree(vmas);
8606         return 0;
8607 err:
8608         kvfree(pages);
8609         kvfree(vmas);
8610         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8611         return ret;
8612 }
8613
8614 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8615 {
8616         __s32 __user *fds = arg;
8617         int fd;
8618
8619         if (ctx->cq_ev_fd)
8620                 return -EBUSY;
8621
8622         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8623                 return -EFAULT;
8624
8625         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8626         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8627                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8628                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8629                 return ret;
8630         }
8631
8632         return 0;
8633 }
8634
8635 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8636 {
8637         if (ctx->cq_ev_fd) {
8638                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8639                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8640                 return 0;
8641         }
8642
8643         return -ENXIO;
8644 }
8645
8646 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8647 {
8648         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8649         struct io_buffer *buf = p;
8650
8651         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8652         return 0;
8653 }
8654
8655 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8656 {
8657         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8658         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8659 }
8660
8661 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8662 {
8663         io_finish_async(ctx);
8664         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8665
8666         if (ctx->sqo_task) {
8667                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8668                 ctx->sqo_task = NULL;
8669                 mmdrop(ctx->mm_account);
8670                 ctx->mm_account = NULL;
8671         }
8672
8673 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8674         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8675                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8676 #endif
8677
8678         io_sqe_files_unregister(ctx);
8679         io_eventfd_unregister(ctx);
8680         io_destroy_buffers(ctx);
8681         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8682
8683 #if defined(CONFIG_UNIX)
8684         if (ctx->ring_sock) {
8685                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8686                 sock_release(ctx->ring_sock);
8687         }
8688 #endif
8689
8690         io_mem_free(ctx->rings);
8691         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8692
8693         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8694         free_uid(ctx->user);
8695         put_cred(ctx->creds);
8696         kfree(ctx->cancel_hash);
8697         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8698         kfree(ctx);
8699 }
8700
8701 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8702 {
8703         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8704         __poll_t mask = 0;
8705
8706         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8707         /*
8708          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8709          * io_commit_cqring
8710          */
8711         smp_rmb();
8712         if (!io_sqring_full(ctx))
8713                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8714         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8715         if (io_cqring_events(ctx))
8716                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8717
8718         return mask;
8719 }
8720
8721 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8722 {
8723         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8724
8725         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8726 }
8727
8728 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8729 {
8730         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8731         struct io_identity *iod;
8732
8733         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8734         if (iod) {
8735                 put_cred(iod->creds);
8736                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8737                         kfree(iod);
8738         }
8739         return 0;
8740 }
8741
8742 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8743 {
8744         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8745                                                exit_work);
8746
8747         /*
8748          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8749          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8750          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8751          * as nobody else will be looking for them.
8752          */
8753         do {
8754                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8755         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8756         io_ring_ctx_free(ctx);
8757 }
8758
8759 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8760 {
8761         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8762
8763         return req->ctx == data;
8764 }
8765
8766 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8767 {
8768         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8769         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8770
8771         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8772                 ctx->sqo_dead = 1;
8773
8774         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8775         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8776         if (ctx->rings)
8777                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8778         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8779
8780         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8781         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8782
8783         if (ctx->io_wq)
8784                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8785
8786         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8787         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8788         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8789
8790         /*
8791          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8792          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8793          * spurious failure in setting up a new ring.
8794          */
8795         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8796                          ACCT_LOCKED);
8797
8798         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8799         /*
8800          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8801          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8802          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8803          * over using system_wq.
8804          */
8805         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8806 }
8807
8808 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8809 {
8810         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8811
8812         file->private_data = NULL;
8813         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8814         return 0;
8815 }
8816
8817 struct io_task_cancel {
8818         struct task_struct *task;
8819         struct files_struct *files;
8820 };
8821
8822 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8823 {
8824         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8825         struct io_task_cancel *cancel = data;
8826         bool ret;
8827
8828         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8829                 unsigned long flags;
8830                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8831
8832                 /* protect against races with linked timeouts */
8833                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8834                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8835                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8836         } else {
8837                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8838         }
8839         return ret;
8840 }
8841
8842 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8843                                   struct task_struct *task,
8844                                   struct files_struct *files)
8845 {
8846         struct io_defer_entry *de = NULL;
8847         LIST_HEAD(list);
8848
8849         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8850         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8851                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8852                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8853                         break;
8854                 }
8855         }
8856         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8857
8858         while (!list_empty(&list)) {
8859                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8860                 list_del_init(&de->list);
8861                 req_set_fail_links(de->req);
8862                 io_put_req(de->req);
8863                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8864                 kfree(de);
8865         }
8866 }
8867
8868 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8869                                   struct task_struct *task,
8870                                   struct files_struct *files)
8871 {
8872         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8873                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8874                 struct io_kiocb *req;
8875                 DEFINE_WAIT(wait);
8876                 bool found = false;
8877
8878                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8879                 list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry) {
8880                         if (!io_match_task(req, task, files))
8881                                 continue;
8882                         found = true;
8883                         break;
8884                 }
8885                 if (found)
8886                         prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8887                                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8888                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8889
8890                 /* We need to keep going until we don't find a matching req */
8891                 if (!found)
8892                         break;
8893
8894                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8895                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8896                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8897                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8898                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8899                 io_run_task_work();
8900                 schedule();
8901                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8902         }
8903 }
8904
8905 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8906                                             struct task_struct *task)
8907 {
8908         while (1) {
8909                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8910                 enum io_wq_cancel cret;
8911                 bool ret = false;
8912
8913                 if (ctx->io_wq) {
8914                         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8915                                                &cancel, true);
8916                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8917                 }
8918
8919                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8920                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8921                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8922                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8923                                 ret = true;
8924                         }
8925                 }
8926
8927                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8928                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8929                 ret |= io_run_task_work();
8930                 if (!ret)
8931                         break;
8932                 cond_resched();
8933         }
8934 }
8935
8936 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
8937 {
8938         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8939         ctx->sqo_dead = 1;
8940         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8941
8942         /* make sure callers enter the ring to get error */
8943         if (ctx->rings)
8944                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8945 }
8946
8947 /*
8948  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8949  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8950  * looping until none are found.
8951  */
8952 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8953                                           struct files_struct *files)
8954 {
8955         struct task_struct *task = current;
8956
8957         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8958                 /* for SQPOLL only sqo_task has task notes */
8959                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current);
8960                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8961                 task = ctx->sq_data->thread;
8962                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8963                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8964         }
8965
8966         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8967         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8968
8969         if (!files)
8970                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8971         else
8972                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8973
8974         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8975                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8976                 /*
8977                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8978                  * identity, clear them out.
8979                  */
8980                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8981                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8982                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8983         }
8984 }
8985
8986 /*
8987  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8988  */
8989 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
8990 {
8991         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8992         int ret;
8993
8994         if (unlikely(!tctx)) {
8995                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
8996                 if (unlikely(ret))
8997                         return ret;
8998                 tctx = current->io_uring;
8999         }
9000         if (tctx->last != file) {
9001                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9002
9003                 if (!old) {
9004                         get_file(file);
9005                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
9006                                                 file, GFP_KERNEL));
9007                         if (ret) {
9008                                 fput(file);
9009                                 return ret;
9010                         }
9011                 }
9012                 tctx->last = file;
9013         }
9014
9015         /*
9016          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
9017          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
9018          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
9019          */
9020         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9021                 tctx->sqpoll = true;
9022
9023         return 0;
9024 }
9025
9026 /*
9027  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9028  */
9029 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
9030 {
9031         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9032
9033         if (tctx->last == file)
9034                 tctx->last = NULL;
9035         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9036         if (file)
9037                 fput(file);
9038 }
9039
9040 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
9041 {
9042         struct file *file;
9043         unsigned long index;
9044
9045         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9046                 io_uring_del_task_file(file);
9047 }
9048
9049 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9050 {
9051         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9052         struct file *file;
9053         unsigned long index;
9054
9055         /* make sure overflow events are dropped */
9056         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9057         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9058                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
9059         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9060
9061         if (files)
9062                 io_uring_remove_task_files(tctx);
9063 }
9064
9065 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9066 {
9067         unsigned long index;
9068         struct file *file;
9069         s64 inflight;
9070
9071         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9072         if (!tctx->sqpoll)
9073                 return inflight;
9074
9075         /*
9076          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
9077          * add the pending count for those.
9078          */
9079         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
9080                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9081
9082                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9083                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
9084
9085                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
9086                 }
9087         }
9088
9089         return inflight;
9090 }
9091
9092 /*
9093  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9094  * requests.
9095  */
9096 void __io_uring_task_cancel(void)
9097 {
9098         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9099         DEFINE_WAIT(wait);
9100         s64 inflight;
9101
9102         /* make sure overflow events are dropped */
9103         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9104
9105         /* trigger io_disable_sqo_submit() */
9106         if (tctx->sqpoll)
9107                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9108
9109         do {
9110                 /* read completions before cancelations */
9111                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9112                 if (!inflight)
9113                         break;
9114                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9115
9116                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9117
9118                 /*
9119                  * If we've seen completions, retry. This avoids a race where
9120                  * a completion comes in before we did prepare_to_wait().
9121                  */
9122                 if (inflight != tctx_inflight(tctx))
9123                         continue;
9124                 schedule();
9125                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9126         } while (1);
9127
9128         finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9129         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9130
9131         io_uring_remove_task_files(tctx);
9132 }
9133
9134 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9135 {
9136         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9137         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9138
9139         if (!tctx)
9140                 return 0;
9141
9142         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
9143         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
9144                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9145
9146         /*
9147          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
9148          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
9149          */
9150         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
9151                 return 0;
9152
9153         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9154                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
9155                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current &&
9156                              xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9157                 /* sqo_dead check is for when this happens after cancellation */
9158                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task == current && !ctx->sqo_dead &&
9159                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9160
9161                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9162         }
9163
9164         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
9165                 io_uring_del_task_file(file);
9166         return 0;
9167 }
9168
9169 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9170                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9171 {
9172         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9173         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9174         struct page *page;
9175         void *ptr;
9176
9177         switch (offset) {
9178         case IORING_OFF_SQ_RING:
9179         case IORING_OFF_CQ_RING:
9180                 ptr = ctx->rings;
9181                 break;
9182         case IORING_OFF_SQES:
9183                 ptr = ctx->sq_sqes;
9184                 break;
9185         default:
9186                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9187         }
9188
9189         page = virt_to_head_page(ptr);
9190         if (sz > page_size(page))
9191                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9192
9193         return ptr;
9194 }
9195
9196 #ifdef CONFIG_MMU
9197
9198 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9199 {
9200         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9201         unsigned long pfn;
9202         void *ptr;
9203
9204         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9205         if (IS_ERR(ptr))
9206                 return PTR_ERR(ptr);
9207
9208         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9209         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9210 }
9211
9212 #else /* !CONFIG_MMU */
9213
9214 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9215 {
9216         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9217 }
9218
9219 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9220 {
9221         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9222 }
9223
9224 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9225         unsigned long addr, unsigned long len,
9226         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9227 {
9228         void *ptr;
9229
9230         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9231         if (IS_ERR(ptr))
9232                 return PTR_ERR(ptr);
9233
9234         return (unsigned long) ptr;
9235 }
9236
9237 #endif /* !CONFIG_MMU */
9238
9239 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9240 {
9241         int ret = 0;
9242         DEFINE_WAIT(wait);
9243
9244         do {
9245                 if (!io_sqring_full(ctx))
9246                         break;
9247
9248                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9249
9250                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9251                         ret = -EOWNERDEAD;
9252                         goto out;
9253                 }
9254
9255                 if (!io_sqring_full(ctx))
9256                         break;
9257
9258                 schedule();
9259         } while (!signal_pending(current));
9260
9261         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9262 out:
9263         return ret;
9264 }
9265
9266 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9267                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9268                           const sigset_t __user **sig)
9269 {
9270         struct io_uring_getevents_arg arg;
9271
9272         /*
9273          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9274          * is just a pointer to the sigset_t.
9275          */
9276         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9277                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9278                 *ts = NULL;
9279                 return 0;
9280         }
9281
9282         /*
9283          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9284          * timespec and sigset_t pointers if good.
9285          */
9286         if (*argsz != sizeof(arg))
9287                 return -EINVAL;
9288         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9289                 return -EFAULT;
9290         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9291         *argsz = arg.sigmask_sz;
9292         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9293         return 0;
9294 }
9295
9296 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9297                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9298                 size_t, argsz)
9299 {
9300         struct io_ring_ctx *ctx;
9301         long ret = -EBADF;
9302         int submitted = 0;
9303         struct fd f;
9304
9305         io_run_task_work();
9306
9307         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9308                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9309                 return -EINVAL;
9310
9311         f = fdget(fd);
9312         if (!f.file)
9313                 return -EBADF;
9314
9315         ret = -EOPNOTSUPP;
9316         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9317                 goto out_fput;
9318
9319         ret = -ENXIO;
9320         ctx = f.file->private_data;
9321         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9322                 goto out_fput;
9323
9324         ret = -EBADFD;
9325         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9326                 goto out;
9327
9328         /*
9329          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9330          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9331          * we were asked to.
9332          */
9333         ret = 0;
9334         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9335                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9336
9337                 ret = -EOWNERDEAD;
9338                 if (unlikely(ctx->sqo_dead))
9339                         goto out;
9340                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9341                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9342                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9343                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9344                         if (ret)
9345                                 goto out;
9346                 }
9347                 submitted = to_submit;
9348         } else if (to_submit) {
9349                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9350                 if (unlikely(ret))
9351                         goto out;
9352                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9353                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9354                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9355
9356                 if (submitted != to_submit)
9357                         goto out;
9358         }
9359         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9360                 const sigset_t __user *sig;
9361                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9362
9363                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9364                 if (unlikely(ret))
9365                         goto out;
9366
9367                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9368
9369                 /*
9370                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9371                  * space applications don't need to do io completion events
9372                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9373                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9374                  */
9375                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9376                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9377                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9378                 } else {
9379                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9380                 }
9381         }
9382
9383 out:
9384         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9385 out_fput:
9386         fdput(f);
9387         return submitted ? submitted : ret;
9388 }
9389
9390 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9391 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9392 {
9393         struct io_identity *iod = p;
9394         const struct cred *cred = iod->creds;
9395         struct seq_file *m = data;
9396         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9397         struct group_info *gi;
9398         kernel_cap_t cap;
9399         unsigned __capi;
9400         int g;
9401
9402         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9403         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9404         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9405         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9406         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9407         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9408         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9409         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9410         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9411         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9412         gi = cred->group_info;
9413         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9414                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9415                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9416         }
9417         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9418         cap = cred->cap_effective;
9419         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9420                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9421         seq_putc(m, '\n');
9422         return 0;
9423 }
9424
9425 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9426 {
9427         struct io_sq_data *sq = NULL;
9428         bool has_lock;
9429         int i;
9430
9431         /*
9432          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9433          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9434          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9435          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9436          */
9437         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9438
9439         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9440                 sq = ctx->sq_data;
9441
9442         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9443         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9444         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9445         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9446                 struct fixed_file_table *table;
9447                 struct file *f;
9448
9449                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9450                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9451                 if (f)
9452                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9453                 else
9454                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9455         }
9456         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9457         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9458                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9459
9460                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9461                                                 (unsigned int) buf->len);
9462         }
9463         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9464                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9465                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9466         }
9467         seq_printf(m, "PollList:\n");
9468         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9469         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9470                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9471                 struct io_kiocb *req;
9472
9473                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9474                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9475                                         req->task->task_works != NULL);
9476         }
9477         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9478         if (has_lock)
9479                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9480 }
9481
9482 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9483 {
9484         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9485
9486         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9487                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9488                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9489         }
9490 }
9491 #endif
9492
9493 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9494         .release        = io_uring_release,
9495         .flush          = io_uring_flush,
9496         .mmap           = io_uring_mmap,
9497 #ifndef CONFIG_MMU
9498         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9499         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9500 #endif
9501         .poll           = io_uring_poll,
9502         .fasync         = io_uring_fasync,
9503 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9504         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9505 #endif
9506 };
9507
9508 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9509                                   struct io_uring_params *p)
9510 {
9511         struct io_rings *rings;
9512         size_t size, sq_array_offset;
9513
9514         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9515         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9516         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9517
9518         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9519         if (size == SIZE_MAX)
9520                 return -EOVERFLOW;
9521
9522         rings = io_mem_alloc(size);
9523         if (!rings)
9524                 return -ENOMEM;
9525
9526         ctx->rings = rings;
9527         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9528         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9529         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9530         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9531         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9532         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9533         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9534
9535         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9536         if (size == SIZE_MAX) {
9537                 io_mem_free(ctx->rings);
9538                 ctx->rings = NULL;
9539                 return -EOVERFLOW;
9540         }
9541
9542         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9543         if (!ctx->sq_sqes) {
9544                 io_mem_free(ctx->rings);
9545                 ctx->rings = NULL;
9546                 return -ENOMEM;
9547         }
9548
9549         return 0;
9550 }
9551
9552 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9553 {
9554         int ret, fd;
9555
9556         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9557         if (fd < 0)
9558                 return fd;
9559
9560         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9561         if (ret) {
9562                 put_unused_fd(fd);
9563                 return ret;
9564         }
9565         fd_install(fd, file);
9566         return fd;
9567 }
9568
9569 /*
9570  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9571  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9572  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9573  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9574  */
9575 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9576 {
9577         struct file *file;
9578 #if defined(CONFIG_UNIX)
9579         int ret;
9580
9581         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9582                                 &ctx->ring_sock);
9583         if (ret)
9584                 return ERR_PTR(ret);
9585 #endif
9586
9587         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9588                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9589 #if defined(CONFIG_UNIX)
9590         if (IS_ERR(file)) {
9591                 sock_release(ctx->ring_sock);
9592                 ctx->ring_sock = NULL;
9593         } else {
9594                 ctx->ring_sock->file = file;
9595         }
9596 #endif
9597         return file;
9598 }
9599
9600 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9601                            struct io_uring_params __user *params)
9602 {
9603         struct user_struct *user = NULL;
9604         struct io_ring_ctx *ctx;
9605         struct file *file;
9606         bool limit_mem;
9607         int ret;
9608
9609         if (!entries)
9610                 return -EINVAL;
9611         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9612                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9613                         return -EINVAL;
9614                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9615         }
9616
9617         /*
9618          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9619          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9620          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9621          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9622          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9623          * of CQ ring entries manually.
9624          */
9625         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9626         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9627                 /*
9628                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9629                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9630                  * any cq vs sq ring sizing.
9631                  */
9632                 if (!p->cq_entries)
9633                         return -EINVAL;
9634                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9635                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9636                                 return -EINVAL;
9637                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9638                 }
9639                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9640                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9641                         return -EINVAL;
9642         } else {
9643                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9644         }
9645
9646         user = get_uid(current_user());
9647         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9648
9649         if (limit_mem) {
9650                 ret = __io_account_mem(user,
9651                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9652                 if (ret) {
9653                         free_uid(user);
9654                         return ret;
9655                 }
9656         }
9657
9658         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9659         if (!ctx) {
9660                 if (limit_mem)
9661                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9662                                                                 p->cq_entries));
9663                 free_uid(user);
9664                 return -ENOMEM;
9665         }
9666         ctx->compat = in_compat_syscall();
9667         ctx->user = user;
9668         ctx->creds = get_current_cred();
9669 #ifdef CONFIG_AUDIT
9670         ctx->loginuid = current->loginuid;
9671         ctx->sessionid = current->sessionid;
9672 #endif
9673         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9674
9675         /*
9676          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9677          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9678          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9679          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9680          */
9681         mmgrab(current->mm);
9682         ctx->mm_account = current->mm;
9683
9684 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9685         /*
9686          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9687          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9688          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9689          * block layer.
9690          */
9691         rcu_read_lock();
9692         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9693         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9694         rcu_read_unlock();
9695         if (!ret) {
9696                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9697                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9698                 ret = -ENODEV;
9699                 goto err;
9700         }
9701 #endif
9702
9703         /*
9704          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9705          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9706          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9707          * will un-account as well.
9708          */
9709         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9710                        ACCT_LOCKED);
9711         ctx->limit_mem = limit_mem;
9712
9713         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9714         if (ret)
9715                 goto err;
9716
9717         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9718         if (ret)
9719                 goto err;
9720
9721         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9722                 io_sq_offload_start(ctx);
9723
9724         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9725         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9726         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9727         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9728         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9729         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9730         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9731         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9732
9733         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9734         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9735         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9736         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9737         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9738         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9739         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9740         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9741
9742         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9743                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9744                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9745                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9746                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9747
9748         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9749                 ret = -EFAULT;
9750                 goto err;
9751         }
9752
9753         file = io_uring_get_file(ctx);
9754         if (IS_ERR(file)) {
9755                 ret = PTR_ERR(file);
9756                 goto err;
9757         }
9758
9759         /*
9760          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9761          * having closed it before we finish setup
9762          */
9763         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9764         if (ret < 0) {
9765                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9766                 /* fput will clean it up */
9767                 fput(file);
9768                 return ret;
9769         }
9770
9771         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9772         return ret;
9773 err:
9774         io_disable_sqo_submit(ctx);
9775         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9776         return ret;
9777 }
9778
9779 /*
9780  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9781  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9782  * params structure passed in.
9783  */
9784 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9785 {
9786         struct io_uring_params p;
9787         int i;
9788
9789         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9790                 return -EFAULT;
9791         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9792                 if (p.resv[i])
9793                         return -EINVAL;
9794         }
9795
9796         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9797                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9798                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9799                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9800                 return -EINVAL;
9801
9802         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9803 }
9804
9805 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9806                 struct io_uring_params __user *, params)
9807 {
9808         return io_uring_setup(entries, params);
9809 }
9810
9811 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9812 {
9813         struct io_uring_probe *p;
9814         size_t size;
9815         int i, ret;
9816
9817         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9818         if (size == SIZE_MAX)
9819                 return -EOVERFLOW;
9820         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9821         if (!p)
9822                 return -ENOMEM;
9823
9824         ret = -EFAULT;
9825         if (copy_from_user(p, arg, size))
9826                 goto out;
9827         ret = -EINVAL;
9828         if (memchr_inv(p, 0, size))
9829                 goto out;
9830
9831         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9832         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9833                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9834
9835         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9836                 p->ops[i].op = i;
9837                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9838                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9839         }
9840         p->ops_len = i;
9841
9842         ret = 0;
9843         if (copy_to_user(arg, p, size))
9844                 ret = -EFAULT;
9845 out:
9846         kfree(p);
9847         return ret;
9848 }
9849
9850 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9851 {
9852         struct io_identity *id;
9853         int ret;
9854
9855         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9856         if (unlikely(!id))
9857                 return -ENOMEM;
9858
9859         io_init_identity(id);
9860         id->creds = get_current_cred();
9861
9862         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9863         if (ret < 0) {
9864                 put_cred(id->creds);
9865                 kfree(id);
9866         }
9867         return ret;
9868 }
9869
9870 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9871 {
9872         struct io_identity *iod;
9873
9874         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9875         if (iod) {
9876                 put_cred(iod->creds);
9877                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9878                         kfree(iod);
9879                 return 0;
9880         }
9881
9882         return -EINVAL;
9883 }
9884
9885 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9886                                     unsigned int nr_args)
9887 {
9888         struct io_uring_restriction *res;
9889         size_t size;
9890         int i, ret;
9891
9892         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9893         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9894                 return -EBADFD;
9895
9896         /* We allow only a single restrictions registration */
9897         if (ctx->restrictions.registered)
9898                 return -EBUSY;
9899
9900         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9901                 return -EINVAL;
9902
9903         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9904         if (size == SIZE_MAX)
9905                 return -EOVERFLOW;
9906
9907         res = memdup_user(arg, size);
9908         if (IS_ERR(res))
9909                 return PTR_ERR(res);
9910
9911         ret = 0;
9912
9913         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9914                 switch (res[i].opcode) {
9915                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9916                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9917                                 ret = -EINVAL;
9918                                 goto out;
9919                         }
9920
9921                         __set_bit(res[i].register_op,
9922                                   ctx->restrictions.register_op);
9923                         break;
9924                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9925                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9926                                 ret = -EINVAL;
9927                                 goto out;
9928                         }
9929
9930                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9931                         break;
9932                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9933                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9934                         break;
9935                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9936                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9937                         break;
9938                 default:
9939                         ret = -EINVAL;
9940                         goto out;
9941                 }
9942         }
9943
9944 out:
9945         /* Reset all restrictions if an error happened */
9946         if (ret != 0)
9947                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9948         else
9949                 ctx->restrictions.registered = true;
9950
9951         kfree(res);
9952         return ret;
9953 }
9954
9955 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9956 {
9957         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9958                 return -EBADFD;
9959
9960         if (ctx->restrictions.registered)
9961                 ctx->restricted = 1;
9962
9963         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9964
9965         io_sq_offload_start(ctx);
9966
9967         return 0;
9968 }
9969
9970 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9971 {
9972         switch (op) {
9973         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9974         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9975         case IORING_REGISTER_PROBE:
9976         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9977         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9978                 return false;
9979         default:
9980                 return true;
9981         }
9982 }
9983
9984 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9985                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9986         __releases(ctx->uring_lock)
9987         __acquires(ctx->uring_lock)
9988 {
9989         int ret;
9990
9991         /*
9992          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9993          * someone else killed the ctx or is already going through
9994          * io_uring_register().
9995          */
9996         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9997                 return -ENXIO;
9998
9999         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10000                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10001
10002                 /*
10003                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10004                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10005                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10006                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10007                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10008                  * after we've killed the percpu ref.
10009                  */
10010                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10011                 do {
10012                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10013                         if (!ret)
10014                                 break;
10015                         ret = io_run_task_work_sig();
10016                         if (ret < 0)
10017                                 break;
10018                 } while (1);
10019
10020                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10021
10022                 if (ret) {
10023                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
10024                         goto out_quiesce;
10025                 }
10026         }
10027
10028         if (ctx->restricted) {
10029                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
10030                         ret = -EINVAL;
10031                         goto out;
10032                 }
10033
10034                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
10035                         ret = -EACCES;
10036                         goto out;
10037                 }
10038         }
10039
10040         switch (opcode) {
10041         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10042                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
10043                 break;
10044         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10045                 ret = -EINVAL;
10046                 if (arg || nr_args)
10047                         break;
10048                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
10049                 break;
10050         case IORING_REGISTER_FILES:
10051                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
10052                 break;
10053         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10054                 ret = -EINVAL;
10055                 if (arg || nr_args)
10056                         break;
10057                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10058                 break;
10059         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10060                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
10061                 break;
10062         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10063         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10064                 ret = -EINVAL;
10065                 if (nr_args != 1)
10066                         break;
10067                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10068                 if (ret)
10069                         break;
10070                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10071                         ctx->eventfd_async = 1;
10072                 else
10073                         ctx->eventfd_async = 0;
10074                 break;
10075         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10076                 ret = -EINVAL;
10077                 if (arg || nr_args)
10078                         break;
10079                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10080                 break;
10081         case IORING_REGISTER_PROBE:
10082                 ret = -EINVAL;
10083                 if (!arg || nr_args > 256)
10084                         break;
10085                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10086                 break;
10087         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10088                 ret = -EINVAL;
10089                 if (arg || nr_args)
10090                         break;
10091                 ret = io_register_personality(ctx);
10092                 break;
10093         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10094                 ret = -EINVAL;
10095                 if (arg)
10096                         break;
10097                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10098                 break;
10099         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10100                 ret = -EINVAL;
10101                 if (arg || nr_args)
10102                         break;
10103                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10104                 break;
10105         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10106                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10107                 break;
10108         default:
10109                 ret = -EINVAL;
10110                 break;
10111         }
10112
10113 out:
10114         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10115                 /* bring the ctx back to life */
10116                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10117 out_quiesce:
10118                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10119         }
10120         return ret;
10121 }
10122
10123 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10124                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10125 {
10126         struct io_ring_ctx *ctx;
10127         long ret = -EBADF;
10128         struct fd f;
10129
10130         f = fdget(fd);
10131         if (!f.file)
10132                 return -EBADF;
10133
10134         ret = -EOPNOTSUPP;
10135         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10136                 goto out_fput;
10137
10138         ctx = f.file->private_data;
10139
10140         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10141         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10142         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10143         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10144                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10145 out_fput:
10146         fdput(f);
10147         return ret;
10148 }
10149
10150 static int __init io_uring_init(void)
10151 {
10152 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10153         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10154         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10155 } while (0)
10156
10157 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10158         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10159         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10160         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10161         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10162         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10163         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10164         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10165         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10166         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10167         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10168         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10169         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10170         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10171         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10172         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10173         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10174         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10176         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10177         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10178         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10179         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10180         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10181         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10182         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10183         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10184         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10188
10189         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10190         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10191         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10192         return 0;
10193 };
10194 __initcall(io_uring_init);