fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqe (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 104 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 105 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 106
 107 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 108
 109 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 110                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 111                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 112
 113 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 114
 115 struct io_uring {
 116         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 117         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 118 };
 119
 120 /*
 121  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 122  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 123  *
 124  * The offsets to the member fields are published through struct
 125  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 126  */
 127 struct io_rings {
 128         /*
 129          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 130          * masked to get valid indices.
 131          *
 132          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 133          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 134          * cq ring.
 135          */
 136         struct io_uring         sq, cq;
 137         /*
 138          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 139          * ring_entries - 1)
 140          */
 141         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 142         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 143         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 144         /*
 145          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 146          * invalid index stored in array
 147          *
 148          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 149          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 150          * cached value).
 151          *
 152          * After a new SQ head value was read by the application this
 153          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 154          * the new SQ head (and possibly more).
 155          */
 156         u32                     sq_dropped;
 157         /*
 158          * Runtime SQ flags
 159          *
 160          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 161          * application.
 162          *
 163          * The application needs a full memory barrier before checking
 164          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 165          */
 166         u32                     sq_flags;
 167         /*
 168          * Runtime CQ flags
 169          *
 170          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 171          * kernel.
 172          */
 173         u32                     cq_flags;
 174         /*
 175          * Number of completion events lost because the queue was full;
 176          * this should be avoided by the application by making sure
 177          * there are not more requests pending than there is space in
 178          * the completion queue.
 179          *
 180          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 181          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 182          * cached value).
 183          *
 184          * As completion events come in out of order this counter is not
 185          * ordered with any other data.
 186          */
 187         u32                     cq_overflow;
 188         /*
 189          * Ring buffer of completion events.
 190          *
 191          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 192          * produced, so the application is allowed to modify pending
 193          * entries.
 194          */
 195         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 196 };
 197
 198 enum io_uring_cmd_flags {
 199         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 200         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 201 };
 202
 203 struct io_mapped_ubuf {
 204         u64             ubuf;
 205         u64             ubuf_end;
 206         unsigned int    nr_bvecs;
 207         unsigned long   acct_pages;
 208         struct bio_vec  bvec[];
 209 };
 210
 211 struct io_ring_ctx;
 212
 213 struct io_overflow_cqe {
 214         struct io_uring_cqe cqe;
 215         struct list_head list;
 216 };
 217
 218 struct io_fixed_file {
 219         /* file * with additional FFS_* flags */
 220         unsigned long file_ptr;
 221 };
 222
 223 struct io_rsrc_put {
 224         struct list_head list;
 225         u64 tag;
 226         union {
 227                 void *rsrc;
 228                 struct file *file;
 229                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 230         };
 231 };
 232
 233 struct io_file_table {
 234         /* two level table */
 235         struct io_fixed_file **files;
 236 };
 237
 238 struct io_rsrc_node {
 239         struct percpu_ref               refs;
 240         struct list_head                node;
 241         struct list_head                rsrc_list;
 242         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 243         struct llist_node               llist;
 244         bool                            done;
 245 };
 246
 247 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 248
 249 struct io_rsrc_data {
 250         struct io_ring_ctx              *ctx;
 251
 252         u64                             **tags;
 253         unsigned int                    nr;
 254         rsrc_put_fn                     *do_put;
 255         atomic_t                        refs;
 256         struct completion               done;
 257         bool                            quiesce;
 258 };
 259
 260 struct io_buffer {
 261         struct list_head list;
 262         __u64 addr;
 263         __u32 len;
 264         __u16 bid;
 265 };
 266
 267 struct io_restriction {
 268         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 269         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 270         u8 sqe_flags_allowed;
 271         u8 sqe_flags_required;
 272         bool registered;
 273 };
 274
 275 enum {
 276         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 277         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 278 };
 279
 280 struct io_sq_data {
 281         refcount_t              refs;
 282         atomic_t                park_pending;
 283         struct mutex            lock;
 284
 285         /* ctx's that are using this sqd */
 286         struct list_head        ctx_list;
 287
 288         struct task_struct      *thread;
 289         struct wait_queue_head  wait;
 290
 291         unsigned                sq_thread_idle;
 292         int                     sq_cpu;
 293         pid_t                   task_pid;
 294         pid_t                   task_tgid;
 295
 296         unsigned long           state;
 297         struct completion       exited;
 298 };
 299
 300 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 301 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 302 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 303 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 304
 305 struct io_comp_state {
 306         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 307         unsigned int            nr;
 308         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 309         struct list_head        free_list;
 310 };
 311
 312 struct io_submit_link {
 313         struct io_kiocb         *head;
 314         struct io_kiocb         *last;
 315 };
 316
 317 struct io_submit_state {
 318         struct blk_plug         plug;
 319         struct io_submit_link   link;
 320
 321         /*
 322          * io_kiocb alloc cache
 323          */
 324         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 325         unsigned int            free_reqs;
 326
 327         bool                    plug_started;
 328
 329         /*
 330          * Batch completion logic
 331          */
 332         struct io_comp_state    comp;
 333
 334         /*
 335          * File reference cache
 336          */
 337         struct file             *file;
 338         unsigned int            fd;
 339         unsigned int            file_refs;
 340         unsigned int            ios_left;
 341 };
 342
 343 struct io_ring_ctx {
 344         /* const or read-mostly hot data */
 345         struct {
 346                 struct percpu_ref       refs;
 347
 348                 struct io_rings         *rings;
 349                 unsigned int            flags;
 350                 unsigned int            compat: 1;
 351                 unsigned int            drain_next: 1;
 352                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 353                 unsigned int            restricted: 1;
 354                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 355                 unsigned int            drain_active: 1;
 356         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 357
 358         /* submission data */
 359         struct {
 360                 struct mutex            uring_lock;
 361
 362                 /*
 363                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 364                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 365                  *
 366                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 367                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 368                  * the queue when needed.
 369                  *
 370                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 371                  * array.
 372                  */
 373                 u32                     *sq_array;
 374                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 375                 unsigned                cached_sq_head;
 376                 unsigned                sq_entries;
 377                 struct list_head        defer_list;
 378
 379                 /*
 380                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 381                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 382                  */
 383                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 384                 struct io_file_table    file_table;
 385                 unsigned                nr_user_files;
 386                 unsigned                nr_user_bufs;
 387                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 388
 389                 struct io_submit_state  submit_state;
 390                 struct list_head        timeout_list;
 391                 struct list_head        cq_overflow_list;
 392                 struct xarray           io_buffers;
 393                 struct xarray           personalities;
 394                 u32                     pers_next;
 395                 unsigned                sq_thread_idle;
 396         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 397
 398         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 399         struct list_head        locked_free_list;
 400         unsigned int            locked_free_nr;
 401
 402         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 403         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 404
 405         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 406         struct list_head        sqd_list;
 407
 408         unsigned long           check_cq_overflow;
 409
 410         struct {
 411                 unsigned                cached_cq_tail;
 412                 unsigned                cq_entries;
 413                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 414                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 415                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 416                 unsigned                cq_extra;
 417                 atomic_t                cq_timeouts;
 418                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 419                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 420         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 421
 422         struct {
 423                 spinlock_t              completion_lock;
 424
 425                 /*
 426                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 427                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 428                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 429                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 430                  */
 431                 struct list_head        iopoll_list;
 432                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 433                 unsigned                cancel_hash_bits;
 434                 bool                    poll_multi_file;
 435         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 436
 437         struct io_restriction           restrictions;
 438
 439         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 440         struct {
 441                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 442                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 443                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 444                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 445
 446                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 447                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 448                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 449                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 450         };
 451
 452         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 453         struct {
 454                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 455                         struct socket           *ring_sock;
 456                 #endif
 457                 /* hashed buffered write serialization */
 458                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 459
 460                 /* Only used for accounting purposes */
 461                 struct user_struct              *user;
 462                 struct mm_struct                *mm_account;
 463
 464                 /* ctx exit and cancelation */
 465                 struct callback_head            *exit_task_work;
 466                 struct work_struct              exit_work;
 467                 struct list_head                tctx_list;
 468                 struct completion               ref_comp;
 469         };
 470 };
 471
 472 struct io_uring_task {
 473         /* submission side */
 474         int                     cached_refs;
 475         struct xarray           xa;
 476         struct wait_queue_head  wait;
 477         const struct io_ring_ctx *last;
 478         struct io_wq            *io_wq;
 479         struct percpu_counter   inflight;
 480         atomic_t                inflight_tracked;
 481         atomic_t                in_idle;
 482
 483         spinlock_t              task_lock;
 484         struct io_wq_work_list  task_list;
 485         unsigned long           task_state;
 486         struct callback_head    task_work;
 487 };
 488
 489 /*
 490  * First field must be the file pointer in all the
 491  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 492  */
 493 struct io_poll_iocb {
 494         struct file                     *file;
 495         struct wait_queue_head          *head;
 496         __poll_t                        events;
 497         bool                            done;
 498         bool                            canceled;
 499         struct wait_queue_entry         wait;
 500 };
 501
 502 struct io_poll_update {
 503         struct file                     *file;
 504         u64                             old_user_data;
 505         u64                             new_user_data;
 506         __poll_t                        events;
 507         bool                            update_events;
 508         bool                            update_user_data;
 509 };
 510
 511 struct io_close {
 512         struct file                     *file;
 513         int                             fd;
 514 };
 515
 516 struct io_timeout_data {
 517         struct io_kiocb                 *req;
 518         struct hrtimer                  timer;
 519         struct timespec64               ts;
 520         enum hrtimer_mode               mode;
 521 };
 522
 523 struct io_accept {
 524         struct file                     *file;
 525         struct sockaddr __user          *addr;
 526         int __user                      *addr_len;
 527         int                             flags;
 528         unsigned long                   nofile;
 529 };
 530
 531 struct io_sync {
 532         struct file                     *file;
 533         loff_t                          len;
 534         loff_t                          off;
 535         int                             flags;
 536         int                             mode;
 537 };
 538
 539 struct io_cancel {
 540         struct file                     *file;
 541         u64                             addr;
 542 };
 543
 544 struct io_timeout {
 545         struct file                     *file;
 546         u32                             off;
 547         u32                             target_seq;
 548         struct list_head                list;
 549         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 550         struct io_kiocb                 *head;
 551 };
 552
 553 struct io_timeout_rem {
 554         struct file                     *file;
 555         u64                             addr;
 556
 557         /* timeout update */
 558         struct timespec64               ts;
 559         u32                             flags;
 560 };
 561
 562 struct io_rw {
 563         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 564         struct kiocb                    kiocb;
 565         u64                             addr;
 566         u64                             len;
 567 };
 568
 569 struct io_connect {
 570         struct file                     *file;
 571         struct sockaddr __user          *addr;
 572         int                             addr_len;
 573 };
 574
 575 struct io_sr_msg {
 576         struct file                     *file;
 577         union {
 578                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 579                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 580                 void __user                     *buf;
 581         };
 582         int                             msg_flags;
 583         int                             bgid;
 584         size_t                          len;
 585         struct io_buffer                *kbuf;
 586 };
 587
 588 struct io_open {
 589         struct file                     *file;
 590         int                             dfd;
 591         struct filename                 *filename;
 592         struct open_how                 how;
 593         unsigned long                   nofile;
 594 };
 595
 596 struct io_rsrc_update {
 597         struct file                     *file;
 598         u64                             arg;
 599         u32                             nr_args;
 600         u32                             offset;
 601 };
 602
 603 struct io_fadvise {
 604         struct file                     *file;
 605         u64                             offset;
 606         u32                             len;
 607         u32                             advice;
 608 };
 609
 610 struct io_madvise {
 611         struct file                     *file;
 612         u64                             addr;
 613         u32                             len;
 614         u32                             advice;
 615 };
 616
 617 struct io_epoll {
 618         struct file                     *file;
 619         int                             epfd;
 620         int                             op;
 621         int                             fd;
 622         struct epoll_event              event;
 623 };
 624
 625 struct io_splice {
 626         struct file                     *file_out;
 627         struct file                     *file_in;
 628         loff_t                          off_out;
 629         loff_t                          off_in;
 630         u64                             len;
 631         unsigned int                    flags;
 632 };
 633
 634 struct io_provide_buf {
 635         struct file                     *file;
 636         __u64                           addr;
 637         __u32                           len;
 638         __u32                           bgid;
 639         __u16                           nbufs;
 640         __u16                           bid;
 641 };
 642
 643 struct io_statx {
 644         struct file                     *file;
 645         int                             dfd;
 646         unsigned int                    mask;
 647         unsigned int                    flags;
 648         const char __user               *filename;
 649         struct statx __user             *buffer;
 650 };
 651
 652 struct io_shutdown {
 653         struct file                     *file;
 654         int                             how;
 655 };
 656
 657 struct io_rename {
 658         struct file                     *file;
 659         int                             old_dfd;
 660         int                             new_dfd;
 661         struct filename                 *oldpath;
 662         struct filename                 *newpath;
 663         int                             flags;
 664 };
 665
 666 struct io_unlink {
 667         struct file                     *file;
 668         int                             dfd;
 669         int                             flags;
 670         struct filename                 *filename;
 671 };
 672
 673 struct io_completion {
 674         struct file                     *file;
 675         struct list_head                list;
 676         u32                             cflags;
 677 };
 678
 679 struct io_async_connect {
 680         struct sockaddr_storage         address;
 681 };
 682
 683 struct io_async_msghdr {
 684         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 685         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 686         struct iovec                    *free_iov;
 687         struct sockaddr __user          *uaddr;
 688         struct msghdr                   msg;
 689         struct sockaddr_storage         addr;
 690 };
 691
 692 struct io_async_rw {
 693         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 694         const struct iovec              *free_iovec;
 695         struct iov_iter                 iter;
 696         size_t                          bytes_done;
 697         struct wait_page_queue          wpq;
 698 };
 699
 700 enum {
 701         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 702         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 703         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 704         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 705         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 706         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 707
 708         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 709         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 710         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 711         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 712         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 713         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 714         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 715         REQ_F_POLLED_BIT,
 716         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 717         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 718         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 719         REQ_F_REISSUE_BIT,
 720         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 721         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 722         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 723         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 724         REQ_F_ISREG_BIT,
 725
 726         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 727         __REQ_F_LAST_BIT,
 728 };
 729
 730 enum {
 731         /* ctx owns file */
 732         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 733         /* drain existing IO first */
 734         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 735         /* linked sqes */
 736         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 737         /* doesn't sever on completion < 0 */
 738         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 739         /* IOSQE_ASYNC */
 740         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 741         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 742         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 743
 744         /* fail rest of links */
 745         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 746         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 747         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 748         /* read/write uses file position */
 749         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 750         /* must not punt to workers */
 751         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 752         /* has or had linked timeout */
 753         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 754         /* needs cleanup */
 755         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 756         /* already went through poll handler */
 757         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 758         /* buffer already selected */
 759         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 760         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 761         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 762         /* completion is deferred through io_comp_state */
 763         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 764         /* caller should reissue async */
 765         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 766         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 767         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 768         /* supports async reads */
 769         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 770         /* supports async writes */
 771         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 772         /* regular file */
 773         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 774 };
 775
 776 struct async_poll {
 777         struct io_poll_iocb     poll;
 778         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 779 };
 780
 781 struct io_task_work {
 782         struct io_wq_work_node  node;
 783         task_work_func_t        func;
 784 };
 785
 786 enum {
 787         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 788         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 789 };
 790
 791 /*
 792  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 793  * as the first entry in their struct definition. So you can
 794  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 795  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 796  */
 797 struct io_kiocb {
 798         union {
 799                 struct file             *file;
 800                 struct io_rw            rw;
 801                 struct io_poll_iocb     poll;
 802                 struct io_poll_update   poll_update;
 803                 struct io_accept        accept;
 804                 struct io_sync          sync;
 805                 struct io_cancel        cancel;
 806                 struct io_timeout       timeout;
 807                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 808                 struct io_connect       connect;
 809                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 810                 struct io_open          open;
 811                 struct io_close         close;
 812                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 813                 struct io_fadvise       fadvise;
 814                 struct io_madvise       madvise;
 815                 struct io_epoll         epoll;
 816                 struct io_splice        splice;
 817                 struct io_provide_buf   pbuf;
 818                 struct io_statx         statx;
 819                 struct io_shutdown      shutdown;
 820                 struct io_rename        rename;
 821                 struct io_unlink        unlink;
 822                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 823                 struct io_completion    compl;
 824         };
 825
 826         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 827         void                            *async_data;
 828         u8                              opcode;
 829         /* polled IO has completed */
 830         u8                              iopoll_completed;
 831
 832         u16                             buf_index;
 833         u32                             result;
 834
 835         struct io_ring_ctx              *ctx;
 836         unsigned int                    flags;
 837         atomic_t                        refs;
 838         struct task_struct              *task;
 839         u64                             user_data;
 840
 841         struct io_kiocb                 *link;
 842         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 843
 844         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 845         struct list_head                inflight_entry;
 846         union {
 847                 struct io_task_work     io_task_work;
 848                 struct callback_head    task_work;
 849         };
 850         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 851         struct hlist_node               hash_node;
 852         struct async_poll               *apoll;
 853         struct io_wq_work               work;
 854         const struct cred               *creds;
 855
 856         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 857         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 858 };
 859
 860 struct io_tctx_node {
 861         struct list_head        ctx_node;
 862         struct task_struct      *task;
 863         struct io_ring_ctx      *ctx;
 864 };
 865
 866 struct io_defer_entry {
 867         struct list_head        list;
 868         struct io_kiocb         *req;
 869         u32                     seq;
 870 };
 871
 872 struct io_op_def {
 873         /* needs req->file assigned */
 874         unsigned                needs_file : 1;
 875         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 876         unsigned                hash_reg_file : 1;
 877         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 878         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 879         /* opcode is not supported by this kernel */
 880         unsigned                not_supported : 1;
 881         /* set if opcode supports polled "wait" */
 882         unsigned                pollin : 1;
 883         unsigned                pollout : 1;
 884         /* op supports buffer selection */
 885         unsigned                buffer_select : 1;
 886         /* do prep async if is going to be punted */
 887         unsigned                needs_async_setup : 1;
 888         /* should block plug */
 889         unsigned                plug : 1;
 890         /* size of async data needed, if any */
 891         unsigned short          async_size;
 892 };
 893
 894 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 895         [IORING_OP_NOP] = {},
 896         [IORING_OP_READV] = {
 897                 .needs_file             = 1,
 898                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 899                 .pollin                 = 1,
 900                 .buffer_select          = 1,
 901                 .needs_async_setup      = 1,
 902                 .plug                   = 1,
 903                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 904         },
 905         [IORING_OP_WRITEV] = {
 906                 .needs_file             = 1,
 907                 .hash_reg_file          = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_setup      = 1,
 911                 .plug                   = 1,
 912                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 913         },
 914         [IORING_OP_FSYNC] = {
 915                 .needs_file             = 1,
 916         },
 917         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 918                 .needs_file             = 1,
 919                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 920                 .pollin                 = 1,
 921                 .plug                   = 1,
 922                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 923         },
 924         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 925                 .needs_file             = 1,
 926                 .hash_reg_file          = 1,
 927                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 928                 .pollout                = 1,
 929                 .plug                   = 1,
 930                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 931         },
 932         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 933                 .needs_file             = 1,
 934                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 935         },
 936         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 937         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 938                 .needs_file             = 1,
 939         },
 940         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 943                 .pollout                = 1,
 944                 .needs_async_setup      = 1,
 945                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 946         },
 947         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 948                 .needs_file             = 1,
 949                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 950                 .pollin                 = 1,
 951                 .buffer_select          = 1,
 952                 .needs_async_setup      = 1,
 953                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 954         },
 955         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 956                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 957         },
 958         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 959                 /* used by timeout updates' prep() */
 960         },
 961         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 962                 .needs_file             = 1,
 963                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 964                 .pollin                 = 1,
 965         },
 966         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 967         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 968                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 969         },
 970         [IORING_OP_CONNECT] = {
 971                 .needs_file             = 1,
 972                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 973                 .pollout                = 1,
 974                 .needs_async_setup      = 1,
 975                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 976         },
 977         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 981         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 982         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 983         [IORING_OP_STATX] = {},
 984         [IORING_OP_READ] = {
 985                 .needs_file             = 1,
 986                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 987                 .pollin                 = 1,
 988                 .buffer_select          = 1,
 989                 .plug                   = 1,
 990                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 991         },
 992         [IORING_OP_WRITE] = {
 993                 .needs_file             = 1,
 994                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 995                 .pollout                = 1,
 996                 .plug                   = 1,
 997                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 998         },
 999         [IORING_OP_FADVISE] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001         },
1002         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1003         [IORING_OP_SEND] = {
1004                 .needs_file             = 1,
1005                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1006                 .pollout                = 1,
1007         },
1008         [IORING_OP_RECV] = {
1009                 .needs_file             = 1,
1010                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1011                 .pollin                 = 1,
1012                 .buffer_select          = 1,
1013         },
1014         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1015         },
1016         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1017                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1018         },
1019         [IORING_OP_SPLICE] = {
1020                 .needs_file             = 1,
1021                 .hash_reg_file          = 1,
1022                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1023         },
1024         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1025         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1026         [IORING_OP_TEE] = {
1027                 .needs_file             = 1,
1028                 .hash_reg_file          = 1,
1029                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1030         },
1031         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1032                 .needs_file             = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1035         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1036 };
1037
1038 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1040 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1041                                          struct task_struct *task,
1042                                          bool cancel_all);
1043 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1044 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx);
1045
1046 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1047                                  long res, unsigned int cflags);
1048 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1049 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1050 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1051 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1052 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1053 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1054 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1055                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1056                                      unsigned nr_args);
1057 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1058 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1059                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1060 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1061 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1062
1063 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1064 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1065 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1066 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1067
1068 static struct kmem_cache *req_cachep;
1069
1070 static const struct file_operations io_uring_fops;
1071
1072 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1073 {
1074 #if defined(CONFIG_UNIX)
1075         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1076                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1077
1078                 return ctx->ring_sock->sk;
1079         }
1080 #endif
1081         return NULL;
1082 }
1083 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1084
1085 #define io_for_each_link(pos, head) \
1086         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1087
1088 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1089 {
1090         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1091
1092         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1093                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1094                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1095         }
1096 }
1097
1098 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1099 {
1100         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1101
1102         /* already at zero, wait for ->release() */
1103         if (!got)
1104                 wait_for_completion(compl);
1105         percpu_ref_resurrect(ref);
1106         if (got)
1107                 percpu_ref_put(ref);
1108 }
1109
1110 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1111                           bool cancel_all)
1112 {
1113         struct io_kiocb *req;
1114
1115         if (task && head->task != task)
1116                 return false;
1117         if (cancel_all)
1118                 return true;
1119
1120         io_for_each_link(req, head) {
1121                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1122                         return true;
1123         }
1124         return false;
1125 }
1126
1127 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1128 {
1129         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1130 }
1131
1132 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1133 {
1134         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1135
1136         complete(&ctx->ref_comp);
1137 }
1138
1139 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1140 {
1141         return !req->timeout.off;
1142 }
1143
1144 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1145 {
1146         struct io_ring_ctx *ctx;
1147         int hash_bits;
1148
1149         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1150         if (!ctx)
1151                 return NULL;
1152
1153         /*
1154          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1155          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1156          */
1157         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1158         hash_bits -= 5;
1159         if (hash_bits <= 0)
1160                 hash_bits = 1;
1161         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1162         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1163                                         GFP_KERNEL);
1164         if (!ctx->cancel_hash)
1165                 goto err;
1166         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1167
1168         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1169         if (!ctx->dummy_ubuf)
1170                 goto err;
1171         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1172         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1173
1174         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1175                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1176                 goto err;
1177
1178         ctx->flags = p->flags;
1179         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1180         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1181         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1182         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1183         init_completion(&ctx->ref_comp);
1184         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1185         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1186         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1187         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1188         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1189         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1190         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1191         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1192         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1193         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1194         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1195         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1196         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1197         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1198         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1199         return ctx;
1200 err:
1201         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1202         kfree(ctx->cancel_hash);
1203         kfree(ctx);
1204         return NULL;
1205 }
1206
1207 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1208 {
1209         struct io_rings *r = ctx->rings;
1210
1211         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1212         ctx->cq_extra--;
1213 }
1214
1215 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1216 {
1217         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1218                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1219
1220                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1221         }
1222
1223         return false;
1224 }
1225
1226 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1227 {
1228         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1229                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1230                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1231         }
1232 }
1233
1234 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1235 {
1236         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1237         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1238
1239         if (!req->creds)
1240                 req->creds = get_current_cred();
1241
1242         req->work.list.next = NULL;
1243         req->work.flags = 0;
1244         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1245                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1246
1247         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1248                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1249                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1250         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1251                 if (def->unbound_nonreg_file)
1252                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1253         }
1254
1255         switch (req->opcode) {
1256         case IORING_OP_SPLICE:
1257         case IORING_OP_TEE:
1258                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1259                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1260                 break;
1261         }
1262 }
1263
1264 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1265 {
1266         struct io_kiocb *cur;
1267
1268         io_for_each_link(cur, req)
1269                 io_prep_async_work(cur);
1270 }
1271
1272 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1273 {
1274         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1275         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1276         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1277
1278         BUG_ON(!tctx);
1279         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1280
1281         /* init ->work of the whole link before punting */
1282         io_prep_async_link(req);
1283         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1284                                         &req->work, req->flags);
1285         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1286         if (link)
1287                 io_queue_linked_timeout(link);
1288 }
1289
1290 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1291         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1292 {
1293         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1294
1295         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1296                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1297                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1298                 list_del_init(&req->timeout.list);
1299                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1300                 io_put_req_deferred(req, 1);
1301         }
1302 }
1303
1304 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1305 {
1306         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1307                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1308                                                 struct io_defer_entry, list);
1309
1310                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1311                         break;
1312                 list_del_init(&de->list);
1313                 io_req_task_queue(de->req);
1314                 kfree(de);
1315         }
1316 }
1317
1318 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1319 {
1320         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1321
1322         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1323                 u32 events_needed, events_got;
1324                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1325                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1326
1327                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1328                         break;
1329
1330                 /*
1331                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1332                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1333                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1334                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1335                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1336                  */
1337                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1338                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1339                 if (events_got < events_needed)
1340                         break;
1341
1342                 list_del_init(&req->timeout.list);
1343                 io_kill_timeout(req, 0);
1344         }
1345         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1346 }
1347
1348 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1349 {
1350         if (ctx->off_timeout_used)
1351                 io_flush_timeouts(ctx);
1352         if (ctx->drain_active)
1353                 io_queue_deferred(ctx);
1354 }
1355
1356 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1359                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1360         /* order cqe stores with ring update */
1361         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1362 }
1363
1364 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1365 {
1366         struct io_rings *r = ctx->rings;
1367
1368         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1369 }
1370
1371 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1372 {
1373         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1374 }
1375
1376 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1377 {
1378         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1379         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1380
1381         /*
1382          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1383          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1384          * fill the cq entry
1385          */
1386         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1387                 return NULL;
1388
1389         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1390         return &rings->cqes[tail & mask];
1391 }
1392
1393 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1394 {
1395         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1396                 return false;
1397         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1398                 return false;
1399         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1400 }
1401
1402 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1403 {
1404         /* see waitqueue_active() comment */
1405         smp_mb();
1406
1407         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1408                 wake_up(&ctx->cq_wait);
1409         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1410                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1411         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1412                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1413         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1414                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1415                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1416         }
1417 }
1418
1419 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1420 {
1421         /* see waitqueue_active() comment */
1422         smp_mb();
1423
1424         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1425                 if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait))
1426                         wake_up(&ctx->cq_wait);
1427         }
1428         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1429                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1430         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1431                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1432                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1433         }
1434 }
1435
1436 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1437 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1438 {
1439         unsigned long flags;
1440         bool all_flushed, posted;
1441
1442         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1443                 return false;
1444
1445         posted = false;
1446         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1447         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1448                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1449                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1450
1451                 if (!cqe && !force)
1452                         break;
1453                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1454                                         struct io_overflow_cqe, list);
1455                 if (cqe)
1456                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1457                 else
1458                         io_account_cq_overflow(ctx);
1459
1460                 posted = true;
1461                 list_del(&ocqe->list);
1462                 kfree(ocqe);
1463         }
1464
1465         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1466         if (all_flushed) {
1467                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1468                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1469         }
1470
1471         if (posted)
1472                 io_commit_cqring(ctx);
1473         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1474         if (posted)
1475                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1476         return all_flushed;
1477 }
1478
1479 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1480 {
1481         bool ret = true;
1482
1483         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1484                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1485                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1486                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1487                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1488                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1489                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1490         }
1491
1492         return ret;
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1497  * see commit f958d7b528b1 for details.
1498  */
1499 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1500         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1501
1502 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1505 }
1506
1507 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1508 {
1509         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1510         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1511 }
1512
1513 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1514 {
1515         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1516         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1517 }
1518
1519 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1520 {
1521         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1522 }
1523
1524 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1525 {
1526         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1527         atomic_inc(&req->refs);
1528 }
1529
1530 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1531                                      long res, unsigned int cflags)
1532 {
1533         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1534
1535         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1536         if (!ocqe) {
1537                 /*
1538                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1539                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1540                  * on the floor.
1541                  */
1542                 io_account_cq_overflow(ctx);
1543                 return false;
1544         }
1545         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1546                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1547                 ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1548         }
1549         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1550         ocqe->cqe.res = res;
1551         ocqe->cqe.flags = cflags;
1552         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1553         return true;
1554 }
1555
1556 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1557                                           long res, unsigned int cflags)
1558 {
1559         struct io_uring_cqe *cqe;
1560
1561         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1562
1563         /*
1564          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1565          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1566          * the ring.
1567          */
1568         cqe = io_get_cqe(ctx);
1569         if (likely(cqe)) {
1570                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1571                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1572                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1573                 return true;
1574         }
1575         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1576 }
1577
1578 /* not as hot to bloat with inlining */
1579 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1580                                           long res, unsigned int cflags)
1581 {
1582         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1583 }
1584
1585 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1586                                  unsigned int cflags)
1587 {
1588         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1589         unsigned long flags;
1590
1591         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1592         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1593         /*
1594          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1595          * free_list cache.
1596          */
1597         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1598                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1599                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1600                                 io_disarm_next(req);
1601                         if (req->link) {
1602                                 io_req_task_queue(req->link);
1603                                 req->link = NULL;
1604                         }
1605                 }
1606                 io_dismantle_req(req);
1607                 io_put_task(req->task, 1);
1608                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1609                 ctx->locked_free_nr++;
1610         } else {
1611                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1612                         req = NULL;
1613         }
1614         io_commit_cqring(ctx);
1615         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1616
1617         if (req) {
1618                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1619                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1620         }
1621 }
1622
1623 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1624 {
1625         return req->flags & (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP |
1626                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT);
1627 }
1628
1629 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1630                                   unsigned int cflags)
1631 {
1632         if (io_req_needs_clean(req))
1633                 io_clean_op(req);
1634         req->result = res;
1635         req->compl.cflags = cflags;
1636         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1637 }
1638
1639 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1640                                      long res, unsigned cflags)
1641 {
1642         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1643                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1644         else
1645                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1646 }
1647
1648 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1649 {
1650         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1651 }
1652
1653 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1654 {
1655         req_set_fail(req);
1656         io_put_req(req);
1657         io_req_complete_post(req, res, 0);
1658 }
1659
1660 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1661                                         struct io_comp_state *cs)
1662 {
1663         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1664         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1665         ctx->locked_free_nr = 0;
1666         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1667 }
1668
1669 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1670 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1671 {
1672         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1673         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1674         int nr;
1675
1676         /*
1677          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1678          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1679          * side cache.
1680          */
1681         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1682                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1683
1684         nr = state->free_reqs;
1685         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1686                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1687                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1688
1689                 list_del(&req->compl.list);
1690                 state->reqs[nr++] = req;
1691                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1692                         break;
1693         }
1694
1695         state->free_reqs = nr;
1696         return nr != 0;
1697 }
1698
1699 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1700 {
1701         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1702
1703         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1704
1705         if (!state->free_reqs) {
1706                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1707                 int ret;
1708
1709                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1710                         goto got_req;
1711
1712                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1713                                             state->reqs);
1714
1715                 /*
1716                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1717                  * retry single alloc to be on the safe side.
1718                  */
1719                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1720                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1721                         if (!state->reqs[0])
1722                                 return NULL;
1723                         ret = 1;
1724                 }
1725                 state->free_reqs = ret;
1726         }
1727 got_req:
1728         state->free_reqs--;
1729         return state->reqs[state->free_reqs];
1730 }
1731
1732 static inline void io_put_file(struct file *file)
1733 {
1734         if (file)
1735                 fput(file);
1736 }
1737
1738 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1739 {
1740         unsigned int flags = req->flags;
1741
1742         if (io_req_needs_clean(req))
1743                 io_clean_op(req);
1744         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1745                 io_put_file(req->file);
1746         if (req->fixed_rsrc_refs)
1747                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1748         if (req->async_data)
1749                 kfree(req->async_data);
1750         if (req->creds) {
1751                 put_cred(req->creds);
1752                 req->creds = NULL;
1753         }
1754 }
1755
1756 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1757 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1758 {
1759         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1760
1761         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1762         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1763                 wake_up(&tctx->wait);
1764         put_task_struct_many(task, nr);
1765 }
1766
1767 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1768 {
1769         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1770
1771         io_dismantle_req(req);
1772         io_put_task(req->task, 1);
1773
1774         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1775         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1776 }
1777
1778 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1779 {
1780         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1781
1782         req->link = nxt->link;
1783         nxt->link = NULL;
1784 }
1785
1786 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1787         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1788 {
1789         struct io_kiocb *link = req->link;
1790
1791         /*
1792          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1793          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1794          */
1795         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1796                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1797
1798                 io_remove_next_linked(req);
1799                 link->timeout.head = NULL;
1800                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1801                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1802                                              -ECANCELED, 0);
1803                         io_put_req_deferred(link, 1);
1804                         return true;
1805                 }
1806         }
1807         return false;
1808 }
1809
1810 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1811         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1812 {
1813         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1814
1815         req->link = NULL;
1816         while (link) {
1817                 nxt = link->link;
1818                 link->link = NULL;
1819
1820                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1821                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1822                 io_put_req_deferred(link, 2);
1823                 link = nxt;
1824         }
1825 }
1826
1827 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1828         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1829 {
1830         bool posted = false;
1831
1832         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1833                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1834         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1835                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1836                 posted |= (req->link != NULL);
1837                 io_fail_links(req);
1838         }
1839         return posted;
1840 }
1841
1842 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1843 {
1844         struct io_kiocb *nxt;
1845
1846         /*
1847          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1848          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1849          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1850          * of the chain.
1851          */
1852         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1853                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1854                 unsigned long flags;
1855                 bool posted;
1856
1857                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1858                 posted = io_disarm_next(req);
1859                 if (posted)
1860                         io_commit_cqring(req->ctx);
1861                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1862                 if (posted)
1863                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1864         }
1865         nxt = req->link;
1866         req->link = NULL;
1867         return nxt;
1868 }
1869
1870 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1871 {
1872         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1873                 return NULL;
1874         return __io_req_find_next(req);
1875 }
1876
1877 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1878 {
1879         if (!ctx)
1880                 return;
1881         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1882                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1883                 io_submit_flush_completions(ctx);
1884                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1885         }
1886         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1887 }
1888
1889 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1890 {
1891         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1892         struct io_wq_work_list list;
1893         struct io_wq_work_node *node;
1894
1895         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1896                 return false;
1897
1898         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1899         list = tctx->task_list;
1900         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1901         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1902
1903         node = list.first;
1904         while (node) {
1905                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1906                 struct io_kiocb *req;
1907
1908                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1909                 if (req->ctx != ctx) {
1910                         ctx_flush_and_put(ctx);
1911                         ctx = req->ctx;
1912                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1913                 }
1914
1915                 req->task_work.func(&req->task_work);
1916                 node = next;
1917         }
1918
1919         ctx_flush_and_put(ctx);
1920         return list.first != NULL;
1921 }
1922
1923 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1924 {
1925         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1926
1927         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1928
1929         while (__tctx_task_work(tctx))
1930                 cond_resched();
1931 }
1932
1933 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1934 {
1935         struct task_struct *tsk = req->task;
1936         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1937         enum task_work_notify_mode notify;
1938         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1939         unsigned long flags;
1940         int ret = 0;
1941
1942         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1943                 return -ESRCH;
1944
1945         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1946
1947         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1948         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1949         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1950
1951         /* task_work already pending, we're done */
1952         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1953             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1954                 return 0;
1955
1956         /*
1957          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1958          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1959          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1960          * will do the job.
1961          */
1962         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1963
1964         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1965                 wake_up_process(tsk);
1966                 return 0;
1967         }
1968
1969         /*
1970          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1971          * in the list, it got run and we're fine.
1972          */
1973         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1974         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1975                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1976                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1977                         ret = 1;
1978                         break;
1979                 }
1980         }
1981         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1982         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1983         return ret;
1984 }
1985
1986 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1987 {
1988         struct callback_head *work, *next;
1989         bool executed = false;
1990
1991         do {
1992                 work = xchg(work_head, NULL);
1993                 if (!work)
1994                         break;
1995
1996                 do {
1997                         next = work->next;
1998                         work->func(work);
1999                         work = next;
2000                         cond_resched();
2001                 } while (work);
2002                 executed = true;
2003         } while (1);
2004
2005         return executed;
2006 }
2007
2008 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
2009                                   struct callback_head *task_work)
2010 {
2011         struct callback_head *head;
2012
2013         do {
2014                 head = READ_ONCE(*work_head);
2015                 task_work->next = head;
2016         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
2017 }
2018
2019 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
2020                                           task_work_func_t cb)
2021 {
2022         init_task_work(&req->task_work, cb);
2023         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2024 }
2025
2026 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2027 {
2028         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2030
2031         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2032         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2033         io_req_complete_failed(req, req->result);
2034         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2035 }
2036
2037 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2040
2041         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2042         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2043         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2044                 __io_queue_sqe(req);
2045         else
2046                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2047         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2048 }
2049
2050 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2051 {
2052         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2053
2054         __io_req_task_submit(req);
2055 }
2056
2057 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2058 {
2059         req->result = ret;
2060         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2061
2062         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2063                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2064 }
2065
2066 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2067 {
2068         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2069
2070         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2071                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2072 }
2073
2074 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2075 {
2076         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2077
2078         if (nxt)
2079                 io_req_task_queue(nxt);
2080 }
2081
2082 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2083 {
2084         io_queue_next(req);
2085         __io_free_req(req);
2086 }
2087
2088 struct req_batch {
2089         struct task_struct      *task;
2090         int                     task_refs;
2091         int                     ctx_refs;
2092 };
2093
2094 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2095 {
2096         rb->task_refs = 0;
2097         rb->ctx_refs = 0;
2098         rb->task = NULL;
2099 }
2100
2101 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2102                                      struct req_batch *rb)
2103 {
2104         if (rb->task)
2105                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2106         if (rb->ctx_refs)
2107                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2108 }
2109
2110 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2111                               struct io_submit_state *state)
2112 {
2113         io_queue_next(req);
2114         io_dismantle_req(req);
2115
2116         if (req->task != rb->task) {
2117                 if (rb->task)
2118                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2119                 rb->task = req->task;
2120                 rb->task_refs = 0;
2121         }
2122         rb->task_refs++;
2123         rb->ctx_refs++;
2124
2125         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2126                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2127         else
2128                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2129 }
2130
2131 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2132 {
2133         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2134         int i, nr = cs->nr;
2135         struct io_kiocb *req;
2136         struct req_batch rb;
2137
2138         io_init_req_batch(&rb);
2139         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2140         for (i = 0; i < nr; i++) {
2141                 req = cs->reqs[i];
2142                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2143                                         req->compl.cflags);
2144         }
2145         io_commit_cqring(ctx);
2146         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2147
2148         io_cqring_ev_posted(ctx);
2149         for (i = 0; i < nr; i++) {
2150                 req = cs->reqs[i];
2151
2152                 /* submission and completion refs */
2153                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2154                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2155         }
2156
2157         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2158         cs->nr = 0;
2159 }
2160
2161 /*
2162  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2163  * was the last reference to this request.
2164  */
2165 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2166 {
2167         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2168
2169         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2170                 nxt = io_req_find_next(req);
2171                 __io_free_req(req);
2172         }
2173         return nxt;
2174 }
2175
2176 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2177 {
2178         if (req_ref_put_and_test(req))
2179                 io_free_req(req);
2180 }
2181
2182 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2183 {
2184         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2185
2186         io_free_req(req);
2187 }
2188
2189 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2190 {
2191         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2192         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2193                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2194 }
2195
2196 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2197 {
2198         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2199                 io_free_req_deferred(req);
2200 }
2201
2202 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2203 {
2204         /* See comment at the top of this file */
2205         smp_rmb();
2206         return __io_cqring_events(ctx);
2207 }
2208
2209 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2210 {
2211         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2212
2213         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2214         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2215 }
2216
2217 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2218 {
2219         unsigned int cflags;
2220
2221         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2222         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2223         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2224         kfree(kbuf);
2225         return cflags;
2226 }
2227
2228 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2229 {
2230         struct io_buffer *kbuf;
2231
2232         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2233         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2234 }
2235
2236 static inline bool io_run_task_work(void)
2237 {
2238         /*
2239          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2240          * not add work to such a task.
2241          */
2242         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2243                 return false;
2244         if (current->task_works) {
2245                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2246                 task_work_run();
2247                 return true;
2248         }
2249
2250         return false;
2251 }
2252
2253 /*
2254  * Find and free completed poll iocbs
2255  */
2256 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2257                                struct list_head *done)
2258 {
2259         struct req_batch rb;
2260         struct io_kiocb *req;
2261
2262         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2263         smp_rmb();
2264
2265         io_init_req_batch(&rb);
2266         while (!list_empty(done)) {
2267                 int cflags = 0;
2268
2269                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2270                 list_del(&req->inflight_entry);
2271
2272                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN &&
2273                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2274                         req->iopoll_completed = 0;
2275                         req_ref_get(req);
2276                         io_queue_async_work(req);
2277                         continue;
2278                 }
2279
2280                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2281                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2282
2283                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2284                 (*nr_events)++;
2285
2286                 if (req_ref_put_and_test(req))
2287                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2288         }
2289
2290         io_commit_cqring(ctx);
2291         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2292         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2293 }
2294
2295 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2296                         long min)
2297 {
2298         struct io_kiocb *req, *tmp;
2299         LIST_HEAD(done);
2300         bool spin;
2301         int ret;
2302
2303         /*
2304          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2305          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2306          */
2307         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2308
2309         ret = 0;
2310         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2311                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2312
2313                 /*
2314                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2315                  * If we find a request that requires polling, break out
2316                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2317                  */
2318                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2319                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2320                         continue;
2321                 }
2322                 if (!list_empty(&done))
2323                         break;
2324
2325                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2326                 if (ret < 0)
2327                         break;
2328
2329                 /* iopoll may have completed current req */
2330                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2331                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2332
2333                 if (ret && spin)
2334                         spin = false;
2335                 ret = 0;
2336         }
2337
2338         if (!list_empty(&done))
2339                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2340
2341         return ret;
2342 }
2343
2344 /*
2345  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2346  * find and complete them.
2347  */
2348 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2349 {
2350         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2351                 return;
2352
2353         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2354         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2355                 unsigned int nr_events = 0;
2356
2357                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2358
2359                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2360                 if (nr_events == 0)
2361                         break;
2362                 /*
2363                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2364                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2365                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2366                  */
2367                 if (need_resched()) {
2368                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2369                         cond_resched();
2370                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2371                 }
2372         }
2373         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2374 }
2375
2376 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2377 {
2378         unsigned int nr_events = 0;
2379         int ret = 0;
2380
2381         /*
2382          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2383          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2384          * that got punted to a workqueue.
2385          */
2386         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2387         /*
2388          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2389          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2390          * already triggered a CQE (eg in error).
2391          */
2392         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2393                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2394         if (io_cqring_events(ctx))
2395                 goto out;
2396         do {
2397                 /*
2398                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2399                  * application entering polling for a command before it gets
2400                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2401                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2402                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2403                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2404                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2405                  * very same mutex.
2406                  */
2407                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2408                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2409                         io_run_task_work();
2410                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2411
2412                         if (list_empty(&ctx->iopoll_list))
2413                                 break;
2414                 }
2415                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min);
2416         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2417 out:
2418         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2419         return ret;
2420 }
2421
2422 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2423 {
2424         /*
2425          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2426          * thread.
2427          */
2428         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2429                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2430
2431                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2432                 sb_end_write(sb);
2433         }
2434 }
2435
2436 #ifdef CONFIG_BLOCK
2437 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2438 {
2439         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2440
2441         if (!rw)
2442                 return !io_req_prep_async(req);
2443         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2444         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2445         return true;
2446 }
2447
2448 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2449 {
2450         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2451         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2452
2453         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2454                 return false;
2455         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2456             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2457                 return false;
2458         /*
2459          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2460          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2461          * -EAGAIN.
2462          */
2463         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2464                 return false;
2465         return true;
2466 }
2467 #else
2468 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2469 {
2470         return false;
2471 }
2472 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2473 {
2474         return false;
2475 }
2476 #endif
2477
2478 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2479                              unsigned int issue_flags)
2480 {
2481         int cflags = 0;
2482
2483         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2484                 kiocb_end_write(req);
2485         if (res != req->result) {
2486                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2487                     io_rw_should_reissue(req)) {
2488                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2489                         return;
2490                 }
2491                 req_set_fail(req);
2492         }
2493         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2494                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2495         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2496 }
2497
2498 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2499 {
2500         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2501
2502         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2503 }
2504
2505 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2506 {
2507         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2508
2509         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2510                 kiocb_end_write(req);
2511         if (unlikely(res != req->result)) {
2512                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2513                     io_resubmit_prep(req))) {
2514                         req_set_fail(req);
2515                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2516                 }
2517         }
2518
2519         WRITE_ONCE(req->result, res);
2520         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2521         smp_wmb();
2522         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2523 }
2524
2525 /*
2526  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2527  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2528  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2529  * accessing the kiocb cookie.
2530  */
2531 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2532 {
2533         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2534         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2535
2536         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2537         if (unlikely(in_async))
2538                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2539
2540         /*
2541          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2542          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2543          * different devices.
2544          */
2545         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2546                 ctx->poll_multi_file = false;
2547         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2548                 struct io_kiocb *list_req;
2549
2550                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2551                                                 inflight_entry);
2552                 if (list_req->file != req->file)
2553                         ctx->poll_multi_file = true;
2554         }
2555
2556         /*
2557          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2558          * it to the front so we find it first.
2559          */
2560         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2561                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2562         else
2563                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2564
2565         if (unlikely(in_async)) {
2566                 /*
2567                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2568                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2569                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2570                  * whether should wake up sq thread.
2571                  */
2572                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2573                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2574                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2575
2576                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2577         }
2578 }
2579
2580 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2581 {
2582         if (state->file_refs) {
2583                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2584                 state->file_refs = 0;
2585         }
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2590  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2591  * has more than one submission.
2592  */
2593 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2594 {
2595         if (!state)
2596                 return fget(fd);
2597
2598         if (state->file_refs) {
2599                 if (state->fd == fd) {
2600                         state->file_refs--;
2601                         return state->file;
2602                 }
2603                 io_state_file_put(state);
2604         }
2605         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2606         if (unlikely(!state->file))
2607                 return NULL;
2608
2609         state->fd = fd;
2610         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2611         return state->file;
2612 }
2613
2614 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2615 {
2616         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2617 }
2618
2619 /*
2620  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2621  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2622  * inline.
2623  */
2624 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2625 {
2626         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2627
2628         if (S_ISBLK(mode)) {
2629                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2630                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2631                         return true;
2632                 return false;
2633         }
2634         if (S_ISSOCK(mode))
2635                 return true;
2636         if (S_ISREG(mode)) {
2637                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2638                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2639                     file->f_op != &io_uring_fops)
2640                         return true;
2641                 return false;
2642         }
2643
2644         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2645         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2646                 return true;
2647
2648         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2649                 return false;
2650
2651         if (rw == READ)
2652                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2653
2654         return file->f_op->write_iter != NULL;
2655 }
2656
2657 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2658 {
2659         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2660                 return true;
2661         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2662                 return true;
2663
2664         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2665 }
2666
2667 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2668 {
2669         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2670         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2671         struct file *file = req->file;
2672         unsigned ioprio;
2673         int ret;
2674
2675         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2676                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2677
2678         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2679         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2680                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2681                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2682         }
2683         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2684         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2685         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2686         if (unlikely(ret))
2687                 return ret;
2688
2689         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2690         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2691                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2692
2693         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2694         if (ioprio) {
2695                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2696                 if (ret)
2697                         return ret;
2698
2699                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2700         } else
2701                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2702
2703         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2704                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2705                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2706                         return -EOPNOTSUPP;
2707
2708                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2709                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2710                 req->iopoll_completed = 0;
2711         } else {
2712                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2713                         return -EINVAL;
2714                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2715         }
2716
2717         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2718             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2719                 req->imu = NULL;
2720                 io_req_set_rsrc_node(req);
2721         }
2722
2723         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2724         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2725         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2726         return 0;
2727 }
2728
2729 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2730 {
2731         switch (ret) {
2732         case -EIOCBQUEUED:
2733                 break;
2734         case -ERESTARTSYS:
2735         case -ERESTARTNOINTR:
2736         case -ERESTARTNOHAND:
2737         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2738                 /*
2739                  * We can't just restart the syscall, since previously
2740                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2741                  * IO with EINTR.
2742                  */
2743                 ret = -EINTR;
2744                 fallthrough;
2745         default:
2746                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2747         }
2748 }
2749
2750 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2751                        unsigned int issue_flags)
2752 {
2753         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2754         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2755         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2756
2757         /* add previously done IO, if any */
2758         if (io && io->bytes_done > 0) {
2759                 if (ret < 0)
2760                         ret = io->bytes_done;
2761                 else
2762                         ret += io->bytes_done;
2763         }
2764
2765         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2766                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2767         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2768                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2769         else
2770                 io_rw_done(kiocb, ret);
2771
2772         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2773                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2774                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2775                         req_ref_get(req);
2776                         io_queue_async_work(req);
2777                 } else {
2778                         int cflags = 0;
2779
2780                         req_set_fail(req);
2781                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2782                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2783                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2784                 }
2785         }
2786 }
2787
2788 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2789                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2790 {
2791         size_t len = req->rw.len;
2792         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2793         size_t offset;
2794
2795         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2796                 return -EFAULT;
2797         /* not inside the mapped region */
2798         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2799                 return -EFAULT;
2800
2801         /*
2802          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2803          * and advance us to the beginning.
2804          */
2805         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2806         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2807
2808         if (offset) {
2809                 /*
2810                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2811                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2812                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2813                  * we know that:
2814                  *
2815                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2816                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2817                  *    first and last bvec
2818                  *
2819                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2820                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2821                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2822                  * since we can just skip the first segment, which may not
2823                  * be PAGE_SIZE aligned.
2824                  */
2825                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2826
2827                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2828                         iov_iter_advance(iter, offset);
2829                 } else {
2830                         unsigned long seg_skip;
2831
2832                         /* skip first vec */
2833                         offset -= bvec->bv_len;
2834                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2835
2836                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2837                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2838                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2839                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2840                 }
2841         }
2842
2843         return 0;
2844 }
2845
2846 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2847 {
2848         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2849         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2850         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2851
2852         if (likely(!imu)) {
2853                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2854                         return -EFAULT;
2855                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2856                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2857                 req->imu = imu;
2858         }
2859         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2860 }
2861
2862 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2863 {
2864         if (needs_lock)
2865                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2866 }
2867
2868 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2869 {
2870         /*
2871          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2872          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2873          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2874          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2875          */
2876         if (needs_lock)
2877                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2878 }
2879
2880 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2881                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2882                                           bool needs_lock)
2883 {
2884         struct io_buffer *head;
2885
2886         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2887                 return kbuf;
2888
2889         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2890
2891         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2892
2893         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2894         if (head) {
2895                 if (!list_empty(&head->list)) {
2896                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2897                                                         list);
2898                         list_del(&kbuf->list);
2899                 } else {
2900                         kbuf = head;
2901                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2902                 }
2903                 if (*len > kbuf->len)
2904                         *len = kbuf->len;
2905         } else {
2906                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2907         }
2908
2909         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2910
2911         return kbuf;
2912 }
2913
2914 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2915                                         bool needs_lock)
2916 {
2917         struct io_buffer *kbuf;
2918         u16 bgid;
2919
2920         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2921         bgid = req->buf_index;
2922         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2923         if (IS_ERR(kbuf))
2924                 return kbuf;
2925         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2926         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2927         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2928 }
2929
2930 #ifdef CONFIG_COMPAT
2931 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2932                                 bool needs_lock)
2933 {
2934         struct compat_iovec __user *uiov;
2935         compat_ssize_t clen;
2936         void __user *buf;
2937         ssize_t len;
2938
2939         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2940         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2941                 return -EFAULT;
2942         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2943                 return -EFAULT;
2944         if (clen < 0)
2945                 return -EINVAL;
2946
2947         len = clen;
2948         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2949         if (IS_ERR(buf))
2950                 return PTR_ERR(buf);
2951         iov[0].iov_base = buf;
2952         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2953         return 0;
2954 }
2955 #endif
2956
2957 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2958                                       bool needs_lock)
2959 {
2960         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2961         void __user *buf;
2962         ssize_t len;
2963
2964         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2965                 return -EFAULT;
2966
2967         len = iov[0].iov_len;
2968         if (len < 0)
2969                 return -EINVAL;
2970         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2971         if (IS_ERR(buf))
2972                 return PTR_ERR(buf);
2973         iov[0].iov_base = buf;
2974         iov[0].iov_len = len;
2975         return 0;
2976 }
2977
2978 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2979                                     bool needs_lock)
2980 {
2981         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2982                 struct io_buffer *kbuf;
2983
2984                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2985                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2986                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2987                 return 0;
2988         }
2989         if (req->rw.len != 1)
2990                 return -EINVAL;
2991
2992 #ifdef CONFIG_COMPAT
2993         if (req->ctx->compat)
2994                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2995 #endif
2996
2997         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2998 }
2999
3000 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3001                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3002 {
3003         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3004         size_t sqe_len = req->rw.len;
3005         u8 opcode = req->opcode;
3006         ssize_t ret;
3007
3008         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3009                 *iovec = NULL;
3010                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3011         }
3012
3013         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3014         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3015                 return -EINVAL;
3016
3017         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3018                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3019                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3020                         if (IS_ERR(buf))
3021                                 return PTR_ERR(buf);
3022                         req->rw.len = sqe_len;
3023                 }
3024
3025                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3026                 *iovec = NULL;
3027                 return ret;
3028         }
3029
3030         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3031                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3032                 if (!ret)
3033                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3034                 *iovec = NULL;
3035                 return ret;
3036         }
3037
3038         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3039                               req->ctx->compat);
3040 }
3041
3042 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3043 {
3044         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3045 }
3046
3047 /*
3048  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3049  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3050  */
3051 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3052 {
3053         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3054         struct file *file = req->file;
3055         ssize_t ret = 0;
3056
3057         /*
3058          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3059          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3060          * the kiocb to be handled from an async context.
3061          */
3062         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3063                 return -EOPNOTSUPP;
3064         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3065                 return -EAGAIN;
3066
3067         while (iov_iter_count(iter)) {
3068                 struct iovec iovec;
3069                 ssize_t nr;
3070
3071                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3072                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3073                 } else {
3074                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3075                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3076                 }
3077
3078                 if (rw == READ) {
3079                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3080                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3081                 } else {
3082                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3083                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3084                 }
3085
3086                 if (nr < 0) {
3087                         if (!ret)
3088                                 ret = nr;
3089                         break;
3090                 }
3091                 ret += nr;
3092                 if (nr != iovec.iov_len)
3093                         break;
3094                 req->rw.len -= nr;
3095                 req->rw.addr += nr;
3096                 iov_iter_advance(iter, nr);
3097         }
3098
3099         return ret;
3100 }
3101
3102 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3103                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3104 {
3105         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3106
3107         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3108         rw->free_iovec = iovec;
3109         rw->bytes_done = 0;
3110         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3111         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3112                 return;
3113         if (!iovec) {
3114                 unsigned iov_off = 0;
3115
3116                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3117                 if (iter->iov != fast_iov) {
3118                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3119                         rw->iter.iov += iov_off;
3120                 }
3121                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3122                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3123                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3124         } else {
3125                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3126         }
3127 }
3128
3129 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3130 {
3131         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3132         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3133         return req->async_data == NULL;
3134 }
3135
3136 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3137                              const struct iovec *fast_iov,
3138                              struct iov_iter *iter, bool force)
3139 {
3140         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3141                 return 0;
3142         if (!req->async_data) {
3143                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3144                         kfree(iovec);
3145                         return -ENOMEM;
3146                 }
3147
3148                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3149         }
3150         return 0;
3151 }
3152
3153 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3154 {
3155         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3156         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3157         int ret;
3158
3159         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3160         if (unlikely(ret < 0))
3161                 return ret;
3162
3163         iorw->bytes_done = 0;
3164         iorw->free_iovec = iov;
3165         if (iov)
3166                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3167         return 0;
3168 }
3169
3170 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3171 {
3172         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3173                 return -EBADF;
3174         return io_prep_rw(req, sqe);
3175 }
3176
3177 /*
3178  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3179  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3180  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3181  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3182  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3183  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3184  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3185  * slow path.
3186  */
3187 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3188                              int sync, void *arg)
3189 {
3190         struct wait_page_queue *wpq;
3191         struct io_kiocb *req = wait->private;
3192         struct wait_page_key *key = arg;
3193
3194         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3195
3196         if (!wake_page_match(wpq, key))
3197                 return 0;
3198
3199         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3200         list_del_init(&wait->entry);
3201
3202         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3203         req_ref_get(req);
3204         io_req_task_queue(req);
3205         return 1;
3206 }
3207
3208 /*
3209  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3210  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3211  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3212  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3213  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3214  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3215  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3216  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3217  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3218  * async worker threads for a blocking retry.
3219  */
3220 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3221 {
3222         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3223         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3224         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3225
3226         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3227         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3228                 return false;
3229
3230         /* Only for buffered IO */
3231         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3232                 return false;
3233
3234         /*
3235          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3236          * support callback based unlocks
3237          */
3238         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3239                 return false;
3240
3241         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3242         wait->wait.private = req;
3243         wait->wait.flags = 0;
3244         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3245         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3246         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3247         kiocb->ki_waitq = wait;
3248         return true;
3249 }
3250
3251 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3252 {
3253         if (req->file->f_op->read_iter)
3254                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3255         else if (req->file->f_op->read)
3256                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3257         else
3258                 return -EINVAL;
3259 }
3260
3261 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3262 {
3263         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3264         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3265         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3266         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3267         ssize_t io_size, ret, ret2;
3268         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3269
3270         if (rw) {
3271                 iter = &rw->iter;
3272                 iovec = NULL;
3273         } else {
3274                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3275                 if (ret < 0)
3276                         return ret;
3277         }
3278         io_size = iov_iter_count(iter);
3279         req->result = io_size;
3280
3281         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3282         if (!force_nonblock)
3283                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3284         else
3285                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3286
3287         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3288         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3289                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3290                 return ret ?: -EAGAIN;
3291         }
3292
3293         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3294         if (unlikely(ret)) {
3295                 kfree(iovec);
3296                 return ret;
3297         }
3298
3299         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3300
3301         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3302                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3303                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3304                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3305                         goto done;
3306                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3307                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3308                         goto done;
3309                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3310                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3311                 ret = 0;
3312         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3313                 goto out_free;
3314         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3315                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3316                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3317                 goto done;
3318         }
3319
3320         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3321         if (ret2)
3322                 return ret2;
3323
3324         iovec = NULL;
3325         rw = req->async_data;
3326         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3327         iter = &rw->iter;
3328
3329         do {
3330                 io_size -= ret;
3331                 rw->bytes_done += ret;
3332                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3333                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3334                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3335                         return -EAGAIN;
3336                 }
3337
3338                 /*
3339                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3340                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3341                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3342                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3343                  */
3344                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3345                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3346                         return 0;
3347                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3348                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3349         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3350 done:
3351         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3352 out_free:
3353         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3354         if (iovec)
3355                 kfree(iovec);
3356         return 0;
3357 }
3358
3359 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3360 {
3361         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3362                 return -EBADF;
3363         return io_prep_rw(req, sqe);
3364 }
3365
3366 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3367 {
3368         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3369         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3370         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3371         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3372         ssize_t ret, ret2, io_size;
3373         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3374
3375         if (rw) {
3376                 iter = &rw->iter;
3377                 iovec = NULL;
3378         } else {
3379                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3380                 if (ret < 0)
3381                         return ret;
3382         }
3383         io_size = iov_iter_count(iter);
3384         req->result = io_size;
3385
3386         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3387         if (!force_nonblock)
3388                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3389         else
3390                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3391
3392         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3393         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3394                 goto copy_iov;
3395
3396         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3397         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3398             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3399                 goto copy_iov;
3400
3401         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3402         if (unlikely(ret))
3403                 goto out_free;
3404
3405         /*
3406          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3407          * which will be released by another thread in
3408          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3409          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3410          * we return to userspace.
3411          */
3412         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3413                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3414                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3415                                         SB_FREEZE_WRITE);
3416         }
3417         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3418
3419         if (req->file->f_op->write_iter)
3420                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3421         else if (req->file->f_op->write)
3422                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3423         else
3424                 ret2 = -EINVAL;
3425
3426         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3427                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3428                 ret2 = -EAGAIN;
3429         }
3430
3431         /*
3432          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3433          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3434          */
3435         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3436                 ret2 = -EAGAIN;
3437         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3438         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3439                 goto done;
3440         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3441                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3442                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3443                         goto copy_iov;
3444 done:
3445                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3446         } else {
3447 copy_iov:
3448                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3449                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3450                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3451                 return ret ?: -EAGAIN;
3452         }
3453 out_free:
3454         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3455         if (iovec)
3456                 kfree(iovec);
3457         return ret;
3458 }
3459
3460 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3461                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3462 {
3463         struct io_rename *ren = &req->rename;
3464         const char __user *oldf, *newf;
3465
3466         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3467                 return -EBADF;
3468
3469         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3470         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3471         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3472         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3473         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3474
3475         ren->oldpath = getname(oldf);
3476         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3477                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3478
3479         ren->newpath = getname(newf);
3480         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3481                 putname(ren->oldpath);
3482                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3483         }
3484
3485         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3486         return 0;
3487 }
3488
3489 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3490 {
3491         struct io_rename *ren = &req->rename;
3492         int ret;
3493
3494         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3495                 return -EAGAIN;
3496
3497         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3498                                 ren->newpath, ren->flags);
3499
3500         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3501         if (ret < 0)
3502                 req_set_fail(req);
3503         io_req_complete(req, ret);
3504         return 0;
3505 }
3506
3507 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3508                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3509 {
3510         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3511         const char __user *fname;
3512
3513         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3514                 return -EBADF;
3515
3516         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3517
3518         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3519         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3520                 return -EINVAL;
3521
3522         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3523         un->filename = getname(fname);
3524         if (IS_ERR(un->filename))
3525                 return PTR_ERR(un->filename);
3526
3527         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3528         return 0;
3529 }
3530
3531 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3532 {
3533         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3534         int ret;
3535
3536         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3537                 return -EAGAIN;
3538
3539         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3540                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3541         else
3542                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3543
3544         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3545         if (ret < 0)
3546                 req_set_fail(req);
3547         io_req_complete(req, ret);
3548         return 0;
3549 }
3550
3551 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3552                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3553 {
3554 #if defined(CONFIG_NET)
3555         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3556                 return -EINVAL;
3557         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3558             sqe->buf_index)
3559                 return -EINVAL;
3560
3561         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3562         return 0;
3563 #else
3564         return -EOPNOTSUPP;
3565 #endif
3566 }
3567
3568 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3569 {
3570 #if defined(CONFIG_NET)
3571         struct socket *sock;
3572         int ret;
3573
3574         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3575                 return -EAGAIN;
3576
3577         sock = sock_from_file(req->file);
3578         if (unlikely(!sock))
3579                 return -ENOTSOCK;
3580
3581         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3582         if (ret < 0)
3583                 req_set_fail(req);
3584         io_req_complete(req, ret);
3585         return 0;
3586 #else
3587         return -EOPNOTSUPP;
3588 #endif
3589 }
3590
3591 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3592                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3593 {
3594         struct io_splice* sp = &req->splice;
3595         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3596
3597         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3598                 return -EINVAL;
3599
3600         sp->file_in = NULL;
3601         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3602         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3603
3604         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3605                 return -EINVAL;
3606
3607         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3608                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3609         if (!sp->file_in)
3610                 return -EBADF;
3611         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3612         return 0;
3613 }
3614
3615 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3616                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3617 {
3618         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3619                 return -EINVAL;
3620         return __io_splice_prep(req, sqe);
3621 }
3622
3623 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3624 {
3625         struct io_splice *sp = &req->splice;
3626         struct file *in = sp->file_in;
3627         struct file *out = sp->file_out;
3628         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3629         long ret = 0;
3630
3631         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3632                 return -EAGAIN;
3633         if (sp->len)
3634                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3635
3636         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3637                 io_put_file(in);
3638         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3639
3640         if (ret != sp->len)
3641                 req_set_fail(req);
3642         io_req_complete(req, ret);
3643         return 0;
3644 }
3645
3646 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3647 {
3648         struct io_splice* sp = &req->splice;
3649
3650         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3651         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3652         return __io_splice_prep(req, sqe);
3653 }
3654
3655 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3656 {
3657         struct io_splice *sp = &req->splice;
3658         struct file *in = sp->file_in;
3659         struct file *out = sp->file_out;
3660         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3661         loff_t *poff_in, *poff_out;
3662         long ret = 0;
3663
3664         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3665                 return -EAGAIN;
3666
3667         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3668         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3669
3670         if (sp->len)
3671                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3672
3673         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3674                 io_put_file(in);
3675         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3676
3677         if (ret != sp->len)
3678                 req_set_fail(req);
3679         io_req_complete(req, ret);
3680         return 0;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3685  */
3686 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3687 {
3688         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3689
3690         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3691                 return -EINVAL;
3692
3693         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3698 {
3699         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3700
3701         if (!req->file)
3702                 return -EBADF;
3703
3704         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3705                 return -EINVAL;
3706         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3707                 return -EINVAL;
3708
3709         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3710         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3711                 return -EINVAL;
3712
3713         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3714         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3715         return 0;
3716 }
3717
3718 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3719 {
3720         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3721         int ret;
3722
3723         /* fsync always requires a blocking context */
3724         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3725                 return -EAGAIN;
3726
3727         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3728                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3729                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3730         if (ret < 0)
3731                 req_set_fail(req);
3732         io_req_complete(req, ret);
3733         return 0;
3734 }
3735
3736 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3737                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3738 {
3739         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3740                 return -EINVAL;
3741         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3742                 return -EINVAL;
3743
3744         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3745         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3746         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3747         return 0;
3748 }
3749
3750 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3751 {
3752         int ret;
3753
3754         /* fallocate always requiring blocking context */
3755         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3756                 return -EAGAIN;
3757         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3758                                 req->sync.len);
3759         if (ret < 0)
3760                 req_set_fail(req);
3761         io_req_complete(req, ret);
3762         return 0;
3763 }
3764
3765 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3766 {
3767         const char __user *fname;
3768         int ret;
3769
3770         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3771                 return -EINVAL;
3772         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3773                 return -EBADF;
3774
3775         /* open.how should be already initialised */
3776         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3777                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3778
3779         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3780         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3781         req->open.filename = getname(fname);
3782         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3783                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3784                 req->open.filename = NULL;
3785                 return ret;
3786         }
3787         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3788         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3789         return 0;
3790 }
3791
3792 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3793 {
3794         u64 flags, mode;
3795
3796         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3797                 return -EINVAL;
3798         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3799         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3800         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3801         return __io_openat_prep(req, sqe);
3802 }
3803
3804 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3805 {
3806         struct open_how __user *how;
3807         size_t len;
3808         int ret;
3809
3810         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3811                 return -EINVAL;
3812         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3813         len = READ_ONCE(sqe->len);
3814         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3815                 return -EINVAL;
3816
3817         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3818                                         len);
3819         if (ret)
3820                 return ret;
3821
3822         return __io_openat_prep(req, sqe);
3823 }
3824
3825 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3826 {
3827         struct open_flags op;
3828         struct file *file;
3829         bool nonblock_set;
3830         bool resolve_nonblock;
3831         int ret;
3832
3833         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3834         if (ret)
3835                 goto err;
3836         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3837         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3838         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3839                 /*
3840                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3841                  * it'll always -EAGAIN
3842                  */
3843                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3844                         return -EAGAIN;
3845                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3846                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3847         }
3848
3849         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3850         if (ret < 0)
3851                 goto err;
3852
3853         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3854         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3855         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3856             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3857                 /*
3858                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3859                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3860                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3861                  */
3862                 put_unused_fd(ret);
3863                 return -EAGAIN;
3864         }
3865
3866         if (IS_ERR(file)) {
3867                 put_unused_fd(ret);
3868                 ret = PTR_ERR(file);
3869         } else {
3870                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3871                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3872                 fsnotify_open(file);
3873                 fd_install(ret, file);
3874         }
3875 err:
3876         putname(req->open.filename);
3877         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3878         if (ret < 0)
3879                 req_set_fail(req);
3880         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3881         return 0;
3882 }
3883
3884 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3885 {
3886         return io_openat2(req, issue_flags);
3887 }
3888
3889 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3890                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3891 {
3892         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3893         u64 tmp;
3894
3895         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3896                 return -EINVAL;
3897
3898         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3899         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3900                 return -EINVAL;
3901
3902         memset(p, 0, sizeof(*p));
3903         p->nbufs = tmp;
3904         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3905         return 0;
3906 }
3907
3908 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3909                                int bgid, unsigned nbufs)
3910 {
3911         unsigned i = 0;
3912
3913         /* shouldn't happen */
3914         if (!nbufs)
3915                 return 0;
3916
3917         /* the head kbuf is the list itself */
3918         while (!list_empty(&buf->list)) {
3919                 struct io_buffer *nxt;
3920
3921                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3922                 list_del(&nxt->list);
3923                 kfree(nxt);
3924                 if (++i == nbufs)
3925                         return i;
3926         }
3927         i++;
3928         kfree(buf);
3929         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3930
3931         return i;
3932 }
3933
3934 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3935 {
3936         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3937         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3938         struct io_buffer *head;
3939         int ret = 0;
3940         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3941
3942         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3943
3944         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3945
3946         ret = -ENOENT;
3947         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3948         if (head)
3949                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3950         if (ret < 0)
3951                 req_set_fail(req);
3952
3953         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3954         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3955         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3956         return 0;
3957 }
3958
3959 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3960                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3961 {
3962         unsigned long size, tmp_check;
3963         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3964         u64 tmp;
3965
3966         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3967                 return -EINVAL;
3968
3969         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3970         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3971                 return -E2BIG;
3972         p->nbufs = tmp;
3973         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3974         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3975
3976         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3977                                 &size))
3978                 return -EOVERFLOW;
3979         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
3980                 return -EOVERFLOW;
3981
3982         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3983         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3984                 return -EFAULT;
3985
3986         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3987         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3988         if (tmp > USHRT_MAX)
3989                 return -E2BIG;
3990         p->bid = tmp;
3991         return 0;
3992 }
3993
3994 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3995 {
3996         struct io_buffer *buf;
3997         u64 addr = pbuf->addr;
3998         int i, bid = pbuf->bid;
3999
4000         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4001                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4002                 if (!buf)
4003                         break;
4004
4005                 buf->addr = addr;
4006                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4007                 buf->bid = bid;
4008                 addr += pbuf->len;
4009                 bid++;
4010                 if (!*head) {
4011                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4012                         *head = buf;
4013                 } else {
4014                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4015                 }
4016         }
4017
4018         return i ? i : -ENOMEM;
4019 }
4020
4021 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4022 {
4023         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4024         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4025         struct io_buffer *head, *list;
4026         int ret = 0;
4027         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4028
4029         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4030
4031         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4032
4033         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4034
4035         ret = io_add_buffers(p, &head);
4036         if (ret >= 0 && !list) {
4037                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4038                 if (ret < 0)
4039                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4040         }
4041         if (ret < 0)
4042                 req_set_fail(req);
4043         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4044         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4045         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4046         return 0;
4047 }
4048
4049 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4050                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4051 {
4052 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4053         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4054                 return -EINVAL;
4055         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4056                 return -EINVAL;
4057
4058         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4059         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4060         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4061
4062         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4063                 struct epoll_event __user *ev;
4064
4065                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4066                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4067                         return -EFAULT;
4068         }
4069
4070         return 0;
4071 #else
4072         return -EOPNOTSUPP;
4073 #endif
4074 }
4075
4076 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4077 {
4078 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4079         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4080         int ret;
4081         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4082
4083         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4084         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4085                 return -EAGAIN;
4086
4087         if (ret < 0)
4088                 req_set_fail(req);
4089         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4090         return 0;
4091 #else
4092         return -EOPNOTSUPP;
4093 #endif
4094 }
4095
4096 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4097 {
4098 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4099         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4100                 return -EINVAL;
4101         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4102                 return -EINVAL;
4103
4104         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4105         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4106         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4107         return 0;
4108 #else
4109         return -EOPNOTSUPP;
4110 #endif
4111 }
4112
4113 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4114 {
4115 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4116         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4117         int ret;
4118
4119         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4120                 return -EAGAIN;
4121
4122         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4123         if (ret < 0)
4124                 req_set_fail(req);
4125         io_req_complete(req, ret);
4126         return 0;
4127 #else
4128         return -EOPNOTSUPP;
4129 #endif
4130 }
4131
4132 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4133 {
4134         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4135                 return -EINVAL;
4136         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4137                 return -EINVAL;
4138
4139         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4140         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4141         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4146 {
4147         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4148         int ret;
4149
4150         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4151                 switch (fa->advice) {
4152                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4153                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4154                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4155                         break;
4156                 default:
4157                         return -EAGAIN;
4158                 }
4159         }
4160
4161         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4162         if (ret < 0)
4163                 req_set_fail(req);
4164         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4165         return 0;
4166 }
4167
4168 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4169 {
4170         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4171                 return -EINVAL;
4172         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4173                 return -EINVAL;
4174         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4175                 return -EBADF;
4176
4177         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4178         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4179         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4180         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4181         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4182
4183         return 0;
4184 }
4185
4186 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4187 {
4188         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4189         int ret;
4190
4191         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4192                 return -EAGAIN;
4193
4194         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4195                        ctx->buffer);
4196
4197         if (ret < 0)
4198                 req_set_fail(req);
4199         io_req_complete(req, ret);
4200         return 0;
4201 }
4202
4203 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4204 {
4205         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4206                 return -EINVAL;
4207         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4208             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4209                 return -EINVAL;
4210         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4211                 return -EBADF;
4212
4213         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4214         return 0;
4215 }
4216
4217 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4218 {
4219         struct files_struct *files = current->files;
4220         struct io_close *close = &req->close;
4221         struct fdtable *fdt;
4222         struct file *file = NULL;
4223         int ret = -EBADF;
4224
4225         spin_lock(&files->file_lock);
4226         fdt = files_fdtable(files);
4227         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4228                 spin_unlock(&files->file_lock);
4229                 goto err;
4230         }
4231         file = fdt->fd[close->fd];
4232         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4233                 spin_unlock(&files->file_lock);
4234                 file = NULL;
4235                 goto err;
4236         }
4237
4238         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4239         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4240                 spin_unlock(&files->file_lock);
4241                 return -EAGAIN;
4242         }
4243
4244         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4245         spin_unlock(&files->file_lock);
4246         if (ret < 0) {
4247                 if (ret == -ENOENT)
4248                         ret = -EBADF;
4249                 goto err;
4250         }
4251
4252         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4253         ret = filp_close(file, current->files);
4254 err:
4255         if (ret < 0)
4256                 req_set_fail(req);
4257         if (file)
4258                 fput(file);
4259         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4260         return 0;
4261 }
4262
4263 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4264 {
4265         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4266
4267         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4268                 return -EINVAL;
4269         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4270                 return -EINVAL;
4271
4272         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4273         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4274         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4275         return 0;
4276 }
4277
4278 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4279 {
4280         int ret;
4281
4282         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4283         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4284                 return -EAGAIN;
4285
4286         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4287                                 req->sync.flags);
4288         if (ret < 0)
4289                 req_set_fail(req);
4290         io_req_complete(req, ret);
4291         return 0;
4292 }
4293
4294 #if defined(CONFIG_NET)
4295 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4296                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4297 {
4298         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4299
4300         if (async_msg)
4301                 return -EAGAIN;
4302         if (io_alloc_async_data(req)) {
4303                 kfree(kmsg->free_iov);
4304                 return -ENOMEM;
4305         }
4306         async_msg = req->async_data;
4307         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4308         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4309         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4310         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4311         if (!async_msg->free_iov)
4312                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4313
4314         return -EAGAIN;
4315 }
4316
4317 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4318                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4319 {
4320         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4321         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4322         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4323                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4324 }
4325
4326 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4327 {
4328         int ret;
4329
4330         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4331         if (!ret)
4332                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4333         return ret;
4334 }
4335
4336 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4337 {
4338         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4339
4340         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4341                 return -EINVAL;
4342
4343         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4344         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4345         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4346         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4347                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4348
4349 #ifdef CONFIG_COMPAT
4350         if (req->ctx->compat)
4351                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4352 #endif
4353         return 0;
4354 }
4355
4356 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4357 {
4358         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4359         struct socket *sock;
4360         unsigned flags;
4361         int min_ret = 0;
4362         int ret;
4363
4364         sock = sock_from_file(req->file);
4365         if (unlikely(!sock))
4366                 return -ENOTSOCK;
4367
4368         kmsg = req->async_data;
4369         if (!kmsg) {
4370                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4371                 if (ret)
4372                         return ret;
4373                 kmsg = &iomsg;
4374         }
4375
4376         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4377         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4378                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4379         if (flags & MSG_WAITALL)
4380                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4381
4382         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4383         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4384                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4385         if (ret == -ERESTARTSYS)
4386                 ret = -EINTR;
4387
4388         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4389         if (kmsg->free_iov)
4390                 kfree(kmsg->free_iov);
4391         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4392         if (ret < min_ret)
4393                 req_set_fail(req);
4394         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4395         return 0;
4396 }
4397
4398 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4399 {
4400         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4401         struct msghdr msg;
4402         struct iovec iov;
4403         struct socket *sock;
4404         unsigned flags;
4405         int min_ret = 0;
4406         int ret;
4407
4408         sock = sock_from_file(req->file);
4409         if (unlikely(!sock))
4410                 return -ENOTSOCK;
4411
4412         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4413         if (unlikely(ret))
4414                 return ret;
4415
4416         msg.msg_name = NULL;
4417         msg.msg_control = NULL;
4418         msg.msg_controllen = 0;
4419         msg.msg_namelen = 0;
4420
4421         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4422         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4423                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4424         if (flags & MSG_WAITALL)
4425                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4426
4427         msg.msg_flags = flags;
4428         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4429         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4430                 return -EAGAIN;
4431         if (ret == -ERESTARTSYS)
4432                 ret = -EINTR;
4433
4434         if (ret < min_ret)
4435                 req_set_fail(req);
4436         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4437         return 0;
4438 }
4439
4440 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4441                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4442 {
4443         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4444         struct iovec __user *uiov;
4445         size_t iov_len;
4446         int ret;
4447
4448         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4449                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4450         if (ret)
4451                 return ret;
4452
4453         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4454                 if (iov_len > 1)
4455                         return -EINVAL;
4456                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4457                         return -EFAULT;
4458                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4459                 iomsg->free_iov = NULL;
4460         } else {
4461                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4462                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4463                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4464                                      false);
4465                 if (ret > 0)
4466                         ret = 0;
4467         }
4468
4469         return ret;
4470 }
4471
4472 #ifdef CONFIG_COMPAT
4473 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4474                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4475 {
4476         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4477         struct compat_iovec __user *uiov;
4478         compat_uptr_t ptr;
4479         compat_size_t len;
4480         int ret;
4481
4482         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4483                                   &ptr, &len);
4484         if (ret)
4485                 return ret;
4486
4487         uiov = compat_ptr(ptr);
4488         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4489                 compat_ssize_t clen;
4490
4491                 if (len > 1)
4492                         return -EINVAL;
4493                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4494                         return -EFAULT;
4495                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4496                         return -EFAULT;
4497                 if (clen < 0)
4498                         return -EINVAL;
4499                 sr->len = clen;
4500                 iomsg->free_iov = NULL;
4501         } else {
4502                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4503                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4504                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4505                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4506                 if (ret < 0)
4507                         return ret;
4508         }
4509
4510         return 0;
4511 }
4512 #endif
4513
4514 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4515                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4516 {
4517         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4518
4519 #ifdef CONFIG_COMPAT
4520         if (req->ctx->compat)
4521                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4522 #endif
4523
4524         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4525 }
4526
4527 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4528                                                bool needs_lock)
4529 {
4530         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4531         struct io_buffer *kbuf;
4532
4533         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4534         if (IS_ERR(kbuf))
4535                 return kbuf;
4536
4537         sr->kbuf = kbuf;
4538         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4539         return kbuf;
4540 }
4541
4542 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4543 {
4544         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4545 }
4546
4547 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4548 {
4549         int ret;
4550
4551         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4552         if (!ret)
4553                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4554         return ret;
4555 }
4556
4557 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4558 {
4559         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4560
4561         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4562                 return -EINVAL;
4563
4564         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4565         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4566         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4567         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4568         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4569                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4570
4571 #ifdef CONFIG_COMPAT
4572         if (req->ctx->compat)
4573                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4574 #endif
4575         return 0;
4576 }
4577
4578 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4579 {
4580         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4581         struct socket *sock;
4582         struct io_buffer *kbuf;
4583         unsigned flags;
4584         int min_ret = 0;
4585         int ret, cflags = 0;
4586         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4587
4588         sock = sock_from_file(req->file);
4589         if (unlikely(!sock))
4590                 return -ENOTSOCK;
4591
4592         kmsg = req->async_data;
4593         if (!kmsg) {
4594                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4595                 if (ret)
4596                         return ret;
4597                 kmsg = &iomsg;
4598         }
4599
4600         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4601                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4602                 if (IS_ERR(kbuf))
4603                         return PTR_ERR(kbuf);
4604                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4605                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4606                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4607                                 1, req->sr_msg.len);
4608         }
4609
4610         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4611         if (force_nonblock)
4612                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4613         if (flags & MSG_WAITALL)
4614                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4615
4616         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4617                                         kmsg->uaddr, flags);
4618         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4619                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4620         if (ret == -ERESTARTSYS)
4621                 ret = -EINTR;
4622
4623         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4624                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4625         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4626         if (kmsg->free_iov)
4627                 kfree(kmsg->free_iov);
4628         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4629         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4630                 req_set_fail(req);
4631         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4632         return 0;
4633 }
4634
4635 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4636 {
4637         struct io_buffer *kbuf;
4638         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4639         struct msghdr msg;
4640         void __user *buf = sr->buf;
4641         struct socket *sock;
4642         struct iovec iov;
4643         unsigned flags;
4644         int min_ret = 0;
4645         int ret, cflags = 0;
4646         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4647
4648         sock = sock_from_file(req->file);
4649         if (unlikely(!sock))
4650                 return -ENOTSOCK;
4651
4652         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4653                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4654                 if (IS_ERR(kbuf))
4655                         return PTR_ERR(kbuf);
4656                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4657         }
4658
4659         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4660         if (unlikely(ret))
4661                 goto out_free;
4662
4663         msg.msg_name = NULL;
4664         msg.msg_control = NULL;
4665         msg.msg_controllen = 0;
4666         msg.msg_namelen = 0;
4667         msg.msg_iocb = NULL;
4668         msg.msg_flags = 0;
4669
4670         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4671         if (force_nonblock)
4672                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4673         if (flags & MSG_WAITALL)
4674                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4675
4676         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4677         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4678                 return -EAGAIN;
4679         if (ret == -ERESTARTSYS)
4680                 ret = -EINTR;
4681 out_free:
4682         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4683                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4684         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4685                 req_set_fail(req);
4686         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4687         return 0;
4688 }
4689
4690 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4691 {
4692         struct io_accept *accept = &req->accept;
4693
4694         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4695                 return -EINVAL;
4696         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4697                 return -EINVAL;
4698
4699         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4700         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4701         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4702         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4703         return 0;
4704 }
4705
4706 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4707 {
4708         struct io_accept *accept = &req->accept;
4709         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4710         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4711         int ret;
4712
4713         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4714                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4715
4716         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4717                                         accept->addr_len, accept->flags,
4718                                         accept->nofile);
4719         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4720                 return -EAGAIN;
4721         if (ret < 0) {
4722                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4723                         ret = -EINTR;
4724                 req_set_fail(req);
4725         }
4726         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4727         return 0;
4728 }
4729
4730 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4731 {
4732         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4733         struct io_connect *conn = &req->connect;
4734
4735         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4736 }
4737
4738 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4739 {
4740         struct io_connect *conn = &req->connect;
4741
4742         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4743                 return -EINVAL;
4744         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4745                 return -EINVAL;
4746
4747         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4748         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4749         return 0;
4750 }
4751
4752 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4753 {
4754         struct io_async_connect __io, *io;
4755         unsigned file_flags;
4756         int ret;
4757         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4758
4759         if (req->async_data) {
4760                 io = req->async_data;
4761         } else {
4762                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4763                                                 req->connect.addr_len,
4764                                                 &__io.address);
4765                 if (ret)
4766                         goto out;
4767                 io = &__io;
4768         }
4769
4770         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4771
4772         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4773                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4774         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4775                 if (req->async_data)
4776                         return -EAGAIN;
4777                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4778                         ret = -ENOMEM;
4779                         goto out;
4780                 }
4781                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4782                 return -EAGAIN;
4783         }
4784         if (ret == -ERESTARTSYS)
4785                 ret = -EINTR;
4786 out:
4787         if (ret < 0)
4788                 req_set_fail(req);
4789         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4790         return 0;
4791 }
4792 #else /* !CONFIG_NET */
4793 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4794 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4795 {                                                                       \
4796         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4797 }
4798
4799 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4800 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4801 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4802 {                                                                       \
4803         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4804 }                                                                       \
4805
4806 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4807 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4808 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4809 {                                                                       \
4810         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4811 }
4812
4813 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4814 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4815 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4816 IO_NETOP_PREP(accept);
4817 IO_NETOP_FN(send);
4818 IO_NETOP_FN(recv);
4819 #endif /* CONFIG_NET */
4820
4821 struct io_poll_table {
4822         struct poll_table_struct pt;
4823         struct io_kiocb *req;
4824         int error;
4825 };
4826
4827 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4828                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4829 {
4830         int ret;
4831
4832         /* for instances that support it check for an event match first: */
4833         if (mask && !(mask & poll->events))
4834                 return 0;
4835
4836         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4837
4838         list_del_init(&poll->wait.entry);
4839
4840         req->result = mask;
4841         req->task_work.func = func;
4842
4843         /*
4844          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4845          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4846          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4847          * have the needed state needed for it anyway.
4848          */
4849         ret = io_req_task_work_add(req);
4850         if (unlikely(ret)) {
4851                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4852                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4853         }
4854         return 1;
4855 }
4856
4857 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4858         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4859 {
4860         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4861
4862         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4863                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4864
4865                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4866         }
4867
4868         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4869         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4870                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4871                 return true;
4872         }
4873
4874         return false;
4875 }
4876
4877 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4878 {
4879         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4880         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4881                 return req->async_data;
4882         return req->apoll->double_poll;
4883 }
4884
4885 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4886 {
4887         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4888                 return &req->poll;
4889         return &req->apoll->poll;
4890 }
4891
4892 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4893         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4894 {
4895         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4896
4897         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4898
4899         if (poll && poll->head) {
4900                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4901
4902                 spin_lock(&head->lock);
4903                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4904                 if (poll->wait.private)
4905                         req_ref_put(req);
4906                 poll->head = NULL;
4907                 spin_unlock(&head->lock);
4908         }
4909 }
4910
4911 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4912         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4913 {
4914         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4915         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4916         int error;
4917
4918         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4919                 error = -ECANCELED;
4920                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4921         } else {
4922                 error = mangle_poll(mask);
4923         }
4924         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4925                 flags = 0;
4926         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4927                 io_poll_remove_waitqs(req);
4928                 req->poll.done = true;
4929                 flags = 0;
4930         }
4931         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4932                 ctx->cq_extra++;
4933
4934         io_commit_cqring(ctx);
4935         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4936 }
4937
4938 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4939 {
4940         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4941         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4942         struct io_kiocb *nxt;
4943
4944         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4945                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4946         } else {
4947                 bool done;
4948
4949                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4950                 if (done) {
4951                         hash_del(&req->hash_node);
4952                 } else {
4953                         req->result = 0;
4954                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4955                 }
4956                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4957                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4958
4959                 if (done) {
4960                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4961                         if (nxt)
4962                                 __io_req_task_submit(nxt);
4963                 }
4964         }
4965 }
4966
4967 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4968                                int sync, void *key)
4969 {
4970         struct io_kiocb *req = wait->private;
4971         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4972         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4973
4974         /* for instances that support it check for an event match first: */
4975         if (mask && !(mask & poll->events))
4976                 return 0;
4977         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4978                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4979
4980         list_del_init(&wait->entry);
4981
4982         if (poll && poll->head) {
4983                 bool done;
4984
4985                 spin_lock(&poll->head->lock);
4986                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4987                 if (!done)
4988                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4989                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4990                 wait->private = NULL;
4991                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4992                 if (!done) {
4993                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4994                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4995                 }
4996         }
4997         req_ref_put(req);
4998         return 1;
4999 }
5000
5001 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5002                               wait_queue_func_t wake_func)
5003 {
5004         poll->head = NULL;
5005         poll->done = false;
5006         poll->canceled = false;
5007 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5008         /* mask in events that we always want/need */
5009         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5010         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5011         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5012 }
5013
5014 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5015                             struct wait_queue_head *head,
5016                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5017 {
5018         struct io_kiocb *req = pt->req;
5019
5020         /*
5021          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5022          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5023          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5024          */
5025         if (unlikely(poll->head)) {
5026                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5027
5028                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5029                 if (*poll_ptr) {
5030                         pt->error = -EINVAL;
5031                         return;
5032                 }
5033                 /*
5034                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5035                  * into one-shot mode.
5036                  */
5037                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5038                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5039                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5040                 if (poll_one->head == head)
5041                         return;
5042                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5043                 if (!poll) {
5044                         pt->error = -ENOMEM;
5045                         return;
5046                 }
5047                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5048                 req_ref_get(req);
5049                 poll->wait.private = req;
5050                 *poll_ptr = poll;
5051         }
5052
5053         pt->error = 0;
5054         poll->head = head;
5055
5056         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5057                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5058         else
5059                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5060 }
5061
5062 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5063                                struct poll_table_struct *p)
5064 {
5065         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5066         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5067
5068         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5069 }
5070
5071 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5072 {
5073         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5074         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5075         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5076
5077         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5078
5079         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5080                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5081                 return;
5082         }
5083
5084         hash_del(&req->hash_node);
5085         io_poll_remove_double(req);
5086         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5087
5088         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5089                 __io_req_task_submit(req);
5090         else
5091                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5092 }
5093
5094 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5095                         void *key)
5096 {
5097         struct io_kiocb *req = wait->private;
5098         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5099
5100         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5101                                         key_to_poll(key));
5102
5103         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5104 }
5105
5106 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5107 {
5108         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5109         struct hlist_head *list;
5110
5111         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5112         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5113 }
5114
5115 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5116                                       struct io_poll_iocb *poll,
5117                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5118                                       wait_queue_func_t wake_func)
5119         __acquires(&ctx->completion_lock)
5120 {
5121         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5122         bool cancel = false;
5123
5124         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5125         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5126         poll->file = req->file;
5127         poll->wait.private = req;
5128
5129         ipt->pt._key = mask;
5130         ipt->req = req;
5131         ipt->error = -EINVAL;
5132
5133         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5134
5135         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5136         if (likely(poll->head)) {
5137                 spin_lock(&poll->head->lock);
5138                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5139                         if (ipt->error)
5140                                 cancel = true;
5141                         ipt->error = 0;
5142                         mask = 0;
5143                 }
5144                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5145                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5146                 else if (cancel)
5147                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5148                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5149                         io_poll_req_insert(req);
5150                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5151         }
5152
5153         return mask;
5154 }
5155
5156 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5157 {
5158         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5159         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5160         struct async_poll *apoll;
5161         struct io_poll_table ipt;
5162         __poll_t mask, ret;
5163         int rw;
5164
5165         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5166                 return false;
5167         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5168                 return false;
5169         if (def->pollin)
5170                 rw = READ;
5171         else if (def->pollout)
5172                 rw = WRITE;
5173         else
5174                 return false;
5175         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5176         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5177                 return false;
5178
5179         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5180         if (unlikely(!apoll))
5181                 return false;
5182         apoll->double_poll = NULL;
5183
5184         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5185         req->apoll = apoll;
5186
5187         mask = EPOLLONESHOT;
5188         if (def->pollin)
5189                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5190         if (def->pollout)
5191                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5192
5193         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5194         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5195             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5196                 mask &= ~POLLIN;
5197
5198         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5199
5200         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5201
5202         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5203                                         io_async_wake);
5204         if (ret || ipt.error) {
5205                 io_poll_remove_double(req);
5206                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5207                 return false;
5208         }
5209         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5210         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5211                                 mask, apoll->poll.events);
5212         return true;
5213 }
5214
5215 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5216                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5217         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5218 {
5219         bool do_complete = false;
5220
5221         if (!poll->head)
5222                 return false;
5223         spin_lock(&poll->head->lock);
5224         if (do_cancel)
5225                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5226         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5227                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5228                 do_complete = true;
5229         }
5230         spin_unlock(&poll->head->lock);
5231         hash_del(&req->hash_node);
5232         return do_complete;
5233 }
5234
5235 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5236         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5237 {
5238         bool do_complete;
5239
5240         io_poll_remove_double(req);
5241         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5242
5243         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5244                 /* non-poll requests have submit ref still */
5245                 req_ref_put(req);
5246         }
5247         return do_complete;
5248 }
5249
5250 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5251         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5252 {
5253         bool do_complete;
5254
5255         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5256         if (do_complete) {
5257                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5258                 io_commit_cqring(req->ctx);
5259                 req_set_fail(req);
5260                 io_put_req_deferred(req, 1);
5261         }
5262
5263         return do_complete;
5264 }
5265
5266 /*
5267  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5268  */
5269 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5270                                bool cancel_all)
5271 {
5272         struct hlist_node *tmp;
5273         struct io_kiocb *req;
5274         int posted = 0, i;
5275
5276         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5277         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5278                 struct hlist_head *list;
5279
5280                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5281                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5282                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5283                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5284                 }
5285         }
5286         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5287
5288         if (posted)
5289                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5290
5291         return posted != 0;
5292 }
5293
5294 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5295                                      bool poll_only)
5296         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5297 {
5298         struct hlist_head *list;
5299         struct io_kiocb *req;
5300
5301         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5302         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5303                 if (sqe_addr != req->user_data)
5304                         continue;
5305                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5306                         continue;
5307                 return req;
5308         }
5309         return NULL;
5310 }
5311
5312 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5313                           bool poll_only)
5314         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5315 {
5316         struct io_kiocb *req;
5317
5318         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5319         if (!req)
5320                 return -ENOENT;
5321         if (io_poll_remove_one(req))
5322                 return 0;
5323
5324         return -EALREADY;
5325 }
5326
5327 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5328                                      unsigned int flags)
5329 {
5330         u32 events;
5331
5332         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5333 #ifdef __BIG_ENDIAN
5334         events = swahw32(events);
5335 #endif
5336         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5337                 events |= EPOLLONESHOT;
5338         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5339 }
5340
5341 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5342                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5343 {
5344         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5345         u32 flags;
5346
5347         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5348                 return -EINVAL;
5349         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5350                 return -EINVAL;
5351         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5352         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5353                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5354                 return -EINVAL;
5355         /* meaningless without update */
5356         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5357                 return -EINVAL;
5358
5359         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5360         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5361         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5362
5363         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5364         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5365                 return -EINVAL;
5366         if (upd->update_events)
5367                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5368         else if (sqe->poll32_events)
5369                 return -EINVAL;
5370
5371         return 0;
5372 }
5373
5374 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5375                         void *key)
5376 {
5377         struct io_kiocb *req = wait->private;
5378         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5379
5380         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5381 }
5382
5383 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5384                                struct poll_table_struct *p)
5385 {
5386         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5387
5388         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5389 }
5390
5391 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5392 {
5393         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5394         u32 flags;
5395
5396         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5397                 return -EINVAL;
5398         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5399                 return -EINVAL;
5400         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5401         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5402                 return -EINVAL;
5403
5404         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5405         return 0;
5406 }
5407
5408 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5409 {
5410         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5411         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5412         struct io_poll_table ipt;
5413         __poll_t mask;
5414
5415         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5416
5417         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5418                                         io_poll_wake);
5419
5420         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5421                 ipt.error = 0;
5422                 io_poll_complete(req, mask);
5423         }
5424         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5425
5426         if (mask) {
5427                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5428                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5429                         io_put_req(req);
5430         }
5431         return ipt.error;
5432 }
5433
5434 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5435 {
5436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5437         struct io_kiocb *preq;
5438         bool completing;
5439         int ret;
5440
5441         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5442         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5443         if (!preq) {
5444                 ret = -ENOENT;
5445                 goto err;
5446         }
5447
5448         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5449                 completing = true;
5450                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5451                 goto err;
5452         }
5453
5454         /*
5455          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5456          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5457          * let completion re-add it.
5458          */
5459         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5460         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5461                 ret = -EALREADY;
5462                 goto err;
5463         }
5464         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5465         ret = 0;
5466 err:
5467         if (ret < 0) {
5468                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5469                 req_set_fail(req);
5470                 io_req_complete(req, ret);
5471                 return 0;
5472         }
5473         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5474         if (req->poll_update.update_events) {
5475                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5476                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5477                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5478         }
5479         if (req->poll_update.update_user_data)
5480                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5481         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5482
5483         /* complete update request, we're done with it */
5484         io_req_complete(req, ret);
5485
5486         if (!completing) {
5487                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5488                 if (ret < 0) {
5489                         req_set_fail(preq);
5490                         io_req_complete(preq, ret);
5491                 }
5492         }
5493         return 0;
5494 }
5495
5496 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5497 {
5498         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5499                                                 struct io_timeout_data, timer);
5500         struct io_kiocb *req = data->req;
5501         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5502         unsigned long flags;
5503
5504         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5505         list_del_init(&req->timeout.list);
5506         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5507                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5508
5509         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5510         io_commit_cqring(ctx);
5511         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5512
5513         io_cqring_ev_posted(ctx);
5514         req_set_fail(req);
5515         io_put_req(req);
5516         return HRTIMER_NORESTART;
5517 }
5518
5519 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5520                                            __u64 user_data)
5521         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5522 {
5523         struct io_timeout_data *io;
5524         struct io_kiocb *req;
5525         bool found = false;
5526
5527         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5528                 found = user_data == req->user_data;
5529                 if (found)
5530                         break;
5531         }
5532         if (!found)
5533                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5534
5535         io = req->async_data;
5536         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5537                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5538         list_del_init(&req->timeout.list);
5539         return req;
5540 }
5541
5542 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5543         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5544 {
5545         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5546
5547         if (IS_ERR(req))
5548                 return PTR_ERR(req);
5549
5550         req_set_fail(req);
5551         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5552         io_put_req_deferred(req, 1);
5553         return 0;
5554 }
5555
5556 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5557                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5558         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5559 {
5560         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5561         struct io_timeout_data *data;
5562
5563         if (IS_ERR(req))
5564                 return PTR_ERR(req);
5565
5566         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5567         data = req->async_data;
5568         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5569         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5570         data->timer.function = io_timeout_fn;
5571         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5572         return 0;
5573 }
5574
5575 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5576                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5577 {
5578         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5579
5580         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5581                 return -EINVAL;
5582         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5583                 return -EINVAL;
5584         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5585                 return -EINVAL;
5586
5587         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5588         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5589         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5590                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5591                         return -EINVAL;
5592                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5593                         return -EFAULT;
5594         } else if (tr->flags) {
5595                 /* timeout removal doesn't support flags */
5596                 return -EINVAL;
5597         }
5598
5599         return 0;
5600 }
5601
5602 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5603 {
5604         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5605                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5606 }
5607
5608 /*
5609  * Remove or update an existing timeout command
5610  */
5611 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5612 {
5613         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5614         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5615         int ret;
5616
5617         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5618         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5619                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5620         else
5621                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5622                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5623
5624         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5625         io_commit_cqring(ctx);
5626         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5627         io_cqring_ev_posted(ctx);
5628         if (ret < 0)
5629                 req_set_fail(req);
5630         io_put_req(req);
5631         return 0;
5632 }
5633
5634 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5635                            bool is_timeout_link)
5636 {
5637         struct io_timeout_data *data;
5638         unsigned flags;
5639         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5640
5641         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5642                 return -EINVAL;
5643         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5644                 return -EINVAL;
5645         if (off && is_timeout_link)
5646                 return -EINVAL;
5647         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5648         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5649                 return -EINVAL;
5650
5651         req->timeout.off = off;
5652         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5653                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5654
5655         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5656                 return -ENOMEM;
5657
5658         data = req->async_data;
5659         data->req = req;
5660
5661         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5662                 return -EFAULT;
5663
5664         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5665         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5666         if (is_timeout_link)
5667                 io_req_track_inflight(req);
5668         return 0;
5669 }
5670
5671 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5672 {
5673         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5674         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5675         struct list_head *entry;
5676         u32 tail, off = req->timeout.off;
5677
5678         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5679
5680         /*
5681          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5682          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5683          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5684          */
5685         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5686                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5687                 goto add;
5688         }
5689
5690         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5691         req->timeout.target_seq = tail + off;
5692
5693         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5694          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5695          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5696          */
5697         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5698
5699         /*
5700          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5701          * the one we need first.
5702          */
5703         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5704                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5705                                                   timeout.list);
5706
5707                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5708                         continue;
5709                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5710                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5711                         break;
5712         }
5713 add:
5714         list_add(&req->timeout.list, entry);
5715         data->timer.function = io_timeout_fn;
5716         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5717         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5718         return 0;
5719 }
5720
5721 struct io_cancel_data {
5722         struct io_ring_ctx *ctx;
5723         u64 user_data;
5724 };
5725
5726 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5727 {
5728         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5729         struct io_cancel_data *cd = data;
5730
5731         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5732 }
5733
5734 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5735                                struct io_ring_ctx *ctx)
5736 {
5737         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5738         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5739         int ret = 0;
5740
5741         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5742                 return -ENOENT;
5743
5744         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5745         switch (cancel_ret) {
5746         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5747                 ret = 0;
5748                 break;
5749         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5750                 ret = -EALREADY;
5751                 break;
5752         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5753                 ret = -ENOENT;
5754                 break;
5755         }
5756
5757         return ret;
5758 }
5759
5760 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5761                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5762                                      int success_ret)
5763 {
5764         unsigned long flags;
5765         int ret;
5766
5767         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5768         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5769         if (ret != -ENOENT)
5770                 goto done;
5771         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5772         if (ret != -ENOENT)
5773                 goto done;
5774         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5775 done:
5776         if (!ret)
5777                 ret = success_ret;
5778         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5779         io_commit_cqring(ctx);
5780         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5781         io_cqring_ev_posted(ctx);
5782
5783         if (ret < 0)
5784                 req_set_fail(req);
5785 }
5786
5787 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5788                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5789 {
5790         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5791                 return -EINVAL;
5792         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5793                 return -EINVAL;
5794         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5795                 return -EINVAL;
5796
5797         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5798         return 0;
5799 }
5800
5801 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5802 {
5803         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5804         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5805         struct io_tctx_node *node;
5806         int ret;
5807
5808         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5809         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5810         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5811         if (ret != -ENOENT)
5812                 goto done;
5813         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5814         if (ret != -ENOENT)
5815                 goto done;
5816         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5817         if (ret != -ENOENT)
5818                 goto done;
5819         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5820
5821         /* slow path, try all io-wq's */
5822         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5823         ret = -ENOENT;
5824         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5825                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5826
5827                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5828                 if (ret != -ENOENT)
5829                         break;
5830         }
5831         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5832
5833         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5834 done:
5835         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5836         io_commit_cqring(ctx);
5837         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5838         io_cqring_ev_posted(ctx);
5839
5840         if (ret < 0)
5841                 req_set_fail(req);
5842         io_put_req(req);
5843         return 0;
5844 }
5845
5846 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5847                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5848 {
5849         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5850                 return -EINVAL;
5851         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5852                 return -EINVAL;
5853
5854         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5855         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5856         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5857                 return -EINVAL;
5858         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5859         return 0;
5860 }
5861
5862 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5863 {
5864         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5865         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5866         int ret;
5867
5868         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5869                 return -EAGAIN;
5870
5871         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5872         up.data = req->rsrc_update.arg;
5873         up.nr = 0;
5874         up.tags = 0;
5875         up.resv = 0;
5876
5877         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5878         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5879                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5880         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5881
5882         if (ret < 0)
5883                 req_set_fail(req);
5884         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5885         return 0;
5886 }
5887
5888 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5889 {
5890         switch (req->opcode) {
5891         case IORING_OP_NOP:
5892                 return 0;
5893         case IORING_OP_READV:
5894         case IORING_OP_READ_FIXED:
5895         case IORING_OP_READ:
5896                 return io_read_prep(req, sqe);
5897         case IORING_OP_WRITEV:
5898         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5899         case IORING_OP_WRITE:
5900                 return io_write_prep(req, sqe);
5901         case IORING_OP_POLL_ADD:
5902                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5903         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5904                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5905         case IORING_OP_FSYNC:
5906                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5907         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5908                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5909         case IORING_OP_SENDMSG:
5910         case IORING_OP_SEND:
5911                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5912         case IORING_OP_RECVMSG:
5913         case IORING_OP_RECV:
5914                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5915         case IORING_OP_CONNECT:
5916                 return io_connect_prep(req, sqe);
5917         case IORING_OP_TIMEOUT:
5918                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5919         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5920                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5921         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5922                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5923         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5924                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5925         case IORING_OP_ACCEPT:
5926                 return io_accept_prep(req, sqe);
5927         case IORING_OP_FALLOCATE:
5928                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5929         case IORING_OP_OPENAT:
5930                 return io_openat_prep(req, sqe);
5931         case IORING_OP_CLOSE:
5932                 return io_close_prep(req, sqe);
5933         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5934                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5935         case IORING_OP_STATX:
5936                 return io_statx_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_FADVISE:
5938                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5939         case IORING_OP_MADVISE:
5940                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5941         case IORING_OP_OPENAT2:
5942                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5943         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5944                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5945         case IORING_OP_SPLICE:
5946                 return io_splice_prep(req, sqe);
5947         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5948                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5949         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5950                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5951         case IORING_OP_TEE:
5952                 return io_tee_prep(req, sqe);
5953         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5954                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5955         case IORING_OP_RENAMEAT:
5956                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5957         case IORING_OP_UNLINKAT:
5958                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5959         }
5960
5961         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5962                         req->opcode);
5963         return -EINVAL;
5964 }
5965
5966 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5967 {
5968         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5969                 return 0;
5970         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5971                 return -EFAULT;
5972         if (io_alloc_async_data(req))
5973                 return -EAGAIN;
5974
5975         switch (req->opcode) {
5976         case IORING_OP_READV:
5977                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5978         case IORING_OP_WRITEV:
5979                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5980         case IORING_OP_SENDMSG:
5981                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5982         case IORING_OP_RECVMSG:
5983                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5984         case IORING_OP_CONNECT:
5985                 return io_connect_prep_async(req);
5986         }
5987         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5988                     req->opcode);
5989         return -EFAULT;
5990 }
5991
5992 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5993 {
5994         struct io_kiocb *pos;
5995         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5996         u32 nr_reqs = 0;
5997
5998         io_for_each_link(pos, req)
5999                 nr_reqs++;
6000         return ctx->cached_sq_head - nr_reqs;
6001 }
6002
6003 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6004 {
6005         struct io_kiocb *pos;
6006         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6007         struct io_defer_entry *de;
6008         int ret;
6009         u32 seq;
6010
6011         /*
6012          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6013          * head request and the next request/link after the current link.
6014          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6015          * maintained for every request of our link.
6016          */
6017         if (ctx->drain_next) {
6018                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6019                 ctx->drain_next = false;
6020         }
6021         /* not interested in head, start from the first linked */
6022         io_for_each_link(pos, req->link) {
6023                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6024                         ctx->drain_next = true;
6025                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6026                         break;
6027                 }
6028         }
6029
6030         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6031         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6032                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6033                 ctx->drain_active = false;
6034                 return false;
6035         }
6036
6037         seq = io_get_sequence(req);
6038         /* Still a chance to pass the sequence check */
6039         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6040                 return false;
6041
6042         ret = io_req_prep_async(req);
6043         if (ret)
6044                 return ret;
6045         io_prep_async_link(req);
6046         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6047         if (!de) {
6048                 io_req_complete_failed(req, ret);
6049                 return true;
6050         }
6051
6052         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6053         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6054                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6055                 kfree(de);
6056                 io_queue_async_work(req);
6057                 return true;
6058         }
6059
6060         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6061         de->req = req;
6062         de->seq = seq;
6063         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6064         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6065         return true;
6066 }
6067
6068 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6069 {
6070         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6071                 switch (req->opcode) {
6072                 case IORING_OP_READV:
6073                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6074                 case IORING_OP_READ:
6075                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6076                         break;
6077                 case IORING_OP_RECVMSG:
6078                 case IORING_OP_RECV:
6079                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6080                         break;
6081                 }
6082                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6083         }
6084
6085         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6086                 switch (req->opcode) {
6087                 case IORING_OP_READV:
6088                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6089                 case IORING_OP_READ:
6090                 case IORING_OP_WRITEV:
6091                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6092                 case IORING_OP_WRITE: {
6093                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6094                         if (io->free_iovec)
6095                                 kfree(io->free_iovec);
6096                         break;
6097                         }
6098                 case IORING_OP_RECVMSG:
6099                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6100                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6101
6102                         kfree(io->free_iov);
6103                         break;
6104                         }
6105                 case IORING_OP_SPLICE:
6106                 case IORING_OP_TEE:
6107                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6108                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6109                         break;
6110                 case IORING_OP_OPENAT:
6111                 case IORING_OP_OPENAT2:
6112                         if (req->open.filename)
6113                                 putname(req->open.filename);
6114                         break;
6115                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6116                         putname(req->rename.oldpath);
6117                         putname(req->rename.newpath);
6118                         break;
6119                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6120                         putname(req->unlink.filename);
6121                         break;
6122                 }
6123                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6124         }
6125         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6126                 kfree(req->apoll->double_poll);
6127                 kfree(req->apoll);
6128                 req->apoll = NULL;
6129         }
6130         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6131                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6132
6133                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6134                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6135         }
6136 }
6137
6138 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6139 {
6140         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6141         const struct cred *creds = NULL;
6142         int ret;
6143
6144         if (req->creds && req->creds != current_cred())
6145                 creds = override_creds(req->creds);
6146
6147         switch (req->opcode) {
6148         case IORING_OP_NOP:
6149                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6150                 break;
6151         case IORING_OP_READV:
6152         case IORING_OP_READ_FIXED:
6153         case IORING_OP_READ:
6154                 ret = io_read(req, issue_flags);
6155                 break;
6156         case IORING_OP_WRITEV:
6157         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6158         case IORING_OP_WRITE:
6159                 ret = io_write(req, issue_flags);
6160                 break;
6161         case IORING_OP_FSYNC:
6162                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6163                 break;
6164         case IORING_OP_POLL_ADD:
6165                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6166                 break;
6167         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6168                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6169                 break;
6170         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6171                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6172                 break;
6173         case IORING_OP_SENDMSG:
6174                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6175                 break;
6176         case IORING_OP_SEND:
6177                 ret = io_send(req, issue_flags);
6178                 break;
6179         case IORING_OP_RECVMSG:
6180                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6181                 break;
6182         case IORING_OP_RECV:
6183                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6184                 break;
6185         case IORING_OP_TIMEOUT:
6186                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6189                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_ACCEPT:
6192                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_CONNECT:
6195                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6198                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_FALLOCATE:
6201                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_OPENAT:
6204                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_CLOSE:
6207                 ret = io_close(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6210                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         case IORING_OP_STATX:
6213                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6214                 break;
6215         case IORING_OP_FADVISE:
6216                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6217                 break;
6218         case IORING_OP_MADVISE:
6219                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6220                 break;
6221         case IORING_OP_OPENAT2:
6222                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6223                 break;
6224         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6225                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6226                 break;
6227         case IORING_OP_SPLICE:
6228                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6229                 break;
6230         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6231                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6232                 break;
6233         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6234                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6235                 break;
6236         case IORING_OP_TEE:
6237                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6238                 break;
6239         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6240                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6241                 break;
6242         case IORING_OP_RENAMEAT:
6243                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6244                 break;
6245         case IORING_OP_UNLINKAT:
6246                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6247                 break;
6248         default:
6249                 ret = -EINVAL;
6250                 break;
6251         }
6252
6253         if (creds)
6254                 revert_creds(creds);
6255         if (ret)
6256                 return ret;
6257         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6258         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6259                 io_iopoll_req_issued(req);
6260
6261         return 0;
6262 }
6263
6264 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6265 {
6266         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6267         struct io_kiocb *timeout;
6268         int ret = 0;
6269
6270         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6271         if (timeout)
6272                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6273
6274         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6275                 ret = -ECANCELED;
6276
6277         if (!ret) {
6278                 do {
6279                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6280                         /*
6281                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6282                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6283                          * wait for request slots on the block side.
6284                          */
6285                         if (ret != -EAGAIN)
6286                                 break;
6287                         cond_resched();
6288                 } while (1);
6289         }
6290
6291         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6292         if (ret) {
6293                 /* io-wq is going to take one down */
6294                 req_ref_get(req);
6295                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6296         }
6297 }
6298
6299 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6300 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6301 #ifdef CONFIG_64BIT
6302 #define FFS_ISREG               0x4UL
6303 #else
6304 #define FFS_ISREG               0x0UL
6305 #endif
6306 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6307
6308 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6309                                                       unsigned i)
6310 {
6311         struct io_fixed_file *table_l2;
6312
6313         table_l2 = table->files[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6314         return &table_l2[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6315 }
6316
6317 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6318                                               int index)
6319 {
6320         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6321
6322         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6323 }
6324
6325 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6326 {
6327         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6328
6329         if (__io_file_supports_async(file, READ))
6330                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6331         if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
6332                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6333         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6334                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6335         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6336 }
6337
6338 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6339                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6340 {
6341         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6342         struct file *file;
6343
6344         if (fixed) {
6345                 unsigned long file_ptr;
6346
6347                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6348                         return NULL;
6349                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6350                 file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6351                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6352                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6353                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6354                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6355                 io_req_set_rsrc_node(req);
6356         } else {
6357                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6358                 file = __io_file_get(state, fd);
6359
6360                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6361                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6362                         io_req_track_inflight(req);
6363         }
6364
6365         return file;
6366 }
6367
6368 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6369 {
6370         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6371                                                 struct io_timeout_data, timer);
6372         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6373         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6374         unsigned long flags;
6375
6376         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6377         prev = req->timeout.head;
6378         req->timeout.head = NULL;
6379
6380         /*
6381          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6382          * race with the completion of the linked work.
6383          */
6384         if (prev) {
6385                 io_remove_next_linked(prev);
6386                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6387                         prev = NULL;
6388         }
6389         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6390
6391         if (prev) {
6392                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6393                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6394                 io_put_req_deferred(req, 1);
6395         } else {
6396                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6397         }
6398         return HRTIMER_NORESTART;
6399 }
6400
6401 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6402 {
6403         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6404
6405         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6406         /*
6407          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6408          * before we got a chance to setup the timer
6409          */
6410         if (req->timeout.head) {
6411                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6412
6413                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6414                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6415                                 data->mode);
6416         }
6417         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6418         /* drop submission reference */
6419         io_put_req(req);
6420 }
6421
6422 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6423 {
6424         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6425
6426         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6427             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6428                 return NULL;
6429
6430         nxt->timeout.head = req;
6431         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6432         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6433         return nxt;
6434 }
6435
6436 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6437 {
6438         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6439         int ret;
6440
6441         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6442
6443         /*
6444          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6445          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6446          */
6447         if (likely(!ret)) {
6448                 /* drop submission reference */
6449                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6450                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6451                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6452
6453                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6454                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6455                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6456                 } else {
6457                         io_put_req(req);
6458                 }
6459         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6460                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6461                         /*
6462                          * Queued up for async execution, worker will release
6463                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6464                          */
6465                         io_queue_async_work(req);
6466                 }
6467         } else {
6468                 io_req_complete_failed(req, ret);
6469         }
6470         if (linked_timeout)
6471                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6472 }
6473
6474 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6475 {
6476         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6477                 return;
6478
6479         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6480                 __io_queue_sqe(req);
6481         } else {
6482                 int ret = io_req_prep_async(req);
6483
6484                 if (unlikely(ret))
6485                         io_req_complete_failed(req, ret);
6486                 else
6487                         io_queue_async_work(req);
6488         }
6489 }
6490
6491 /*
6492  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6493  *
6494  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6495  */
6496 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6497                                         struct io_kiocb *req,
6498                                         unsigned int sqe_flags)
6499 {
6500         if (!ctx->restricted)
6501                 return true;
6502
6503         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6504                 return false;
6505
6506         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6507             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6508                 return false;
6509
6510         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6511                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6512                 return false;
6513
6514         return true;
6515 }
6516
6517 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6518                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6519 {
6520         struct io_submit_state *state;
6521         unsigned int sqe_flags;
6522         int personality, ret = 0;
6523
6524         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6525         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6526         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6527         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6528         req->async_data = NULL;
6529         req->file = NULL;
6530         req->ctx = ctx;
6531         req->link = NULL;
6532         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6533         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6534         atomic_set(&req->refs, 2);
6535         req->task = current;
6536         req->result = 0;
6537         req->creds = NULL;
6538
6539         /* enforce forwards compatibility on users */
6540         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6541                 return -EINVAL;
6542         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6543                 return -EINVAL;
6544         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6545                 return -EACCES;
6546
6547         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6548             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6549                 return -EOPNOTSUPP;
6550         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6551                 ctx->drain_active = true;
6552
6553         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6554         if (personality) {
6555                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6556                 if (!req->creds)
6557                         return -EINVAL;
6558                 get_cred(req->creds);
6559         }
6560         state = &ctx->submit_state;
6561
6562         /*
6563          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6564          * is potentially a read/write to block based storage.
6565          */
6566         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6567             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6568                 blk_start_plug(&state->plug);
6569                 state->plug_started = true;
6570         }
6571
6572         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6573                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6574
6575                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6576                 if (unlikely(!req->file))
6577                         ret = -EBADF;
6578         }
6579
6580         state->ios_left--;
6581         return ret;
6582 }
6583
6584 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6585                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6586 {
6587         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6588         int ret;
6589
6590         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6591         if (unlikely(ret)) {
6592 fail_req:
6593                 if (link->head) {
6594                         /* fail even hard links since we don't submit */
6595                         req_set_fail(link->head);
6596                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6597                         link->head = NULL;
6598                 }
6599                 io_req_complete_failed(req, ret);
6600                 return ret;
6601         }
6602
6603         ret = io_req_prep(req, sqe);
6604         if (unlikely(ret))
6605                 goto fail_req;
6606
6607         /* don't need @sqe from now on */
6608         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6609                                   req->flags, true,
6610                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6611
6612         /*
6613          * If we already have a head request, queue this one for async
6614          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6615          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6616          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6617          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6618          */
6619         if (link->head) {
6620                 struct io_kiocb *head = link->head;
6621
6622                 ret = io_req_prep_async(req);
6623                 if (unlikely(ret))
6624                         goto fail_req;
6625                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6626                 link->last->link = req;
6627                 link->last = req;
6628
6629                 /* last request of a link, enqueue the link */
6630                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6631                         link->head = NULL;
6632                         io_queue_sqe(head);
6633                 }
6634         } else {
6635                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6636                         link->head = req;
6637                         link->last = req;
6638                 } else {
6639                         io_queue_sqe(req);
6640                 }
6641         }
6642
6643         return 0;
6644 }
6645
6646 /*
6647  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6648  */
6649 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6650                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6651 {
6652         if (state->link.head)
6653                 io_queue_sqe(state->link.head);
6654         if (state->comp.nr)
6655                 io_submit_flush_completions(ctx);
6656         if (state->plug_started)
6657                 blk_finish_plug(&state->plug);
6658         io_state_file_put(state);
6659 }
6660
6661 /*
6662  * Start submission side cache.
6663  */
6664 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6665                                   unsigned int max_ios)
6666 {
6667         state->plug_started = false;
6668         state->ios_left = max_ios;
6669         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6670         state->link.head = NULL;
6671 }
6672
6673 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6674 {
6675         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6676
6677         /*
6678          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6679          * since once we write the new head, the application could
6680          * write new data to them.
6681          */
6682         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6683 }
6684
6685 /*
6686  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6687  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6688  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6689  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6690  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6691  * prevent a re-load down the line.
6692  */
6693 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6694 {
6695         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6696         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6697
6698         /*
6699          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6700          *
6701          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6702          *    head updates.
6703          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6704          *    though the application is the one updating it.
6705          */
6706         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6707         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6708                 return &ctx->sq_sqes[head];
6709
6710         /* drop invalid entries */
6711         ctx->cq_extra--;
6712         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6713                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6714         return NULL;
6715 }
6716
6717 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6718 {
6719         struct io_uring_task *tctx;
6720         int submitted = 0;
6721
6722         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6723         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6724         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6725                 return -EAGAIN;
6726
6727         tctx = current->io_uring;
6728         tctx->cached_refs -= nr;
6729         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6730                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6731
6732                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6733                 refcount_add(refill, &current->usage);
6734                 tctx->cached_refs += refill;
6735         }
6736         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6737
6738         while (submitted < nr) {
6739                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6740                 struct io_kiocb *req;
6741
6742                 req = io_alloc_req(ctx);
6743                 if (unlikely(!req)) {
6744                         if (!submitted)
6745                                 submitted = -EAGAIN;
6746                         break;
6747                 }
6748                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6749                 if (unlikely(!sqe)) {
6750                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6751                         break;
6752                 }
6753                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6754                 submitted++;
6755                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6756                         break;
6757         }
6758
6759         if (unlikely(submitted != nr)) {
6760                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6761                 int unused = nr - ref_used;
6762
6763                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6764                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6765         }
6766
6767         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6768          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6769         io_commit_sqring(ctx);
6770
6771         return submitted;
6772 }
6773
6774 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6775 {
6776         return READ_ONCE(sqd->state);
6777 }
6778
6779 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6780 {
6781         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6782         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6783         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6784         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6785 }
6786
6787 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6788 {
6789         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6790         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6791         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6792 }
6793
6794 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6795 {
6796         unsigned int to_submit;
6797         int ret = 0;
6798
6799         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6800         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6801         if (cap_entries && to_submit > 8)
6802                 to_submit = 8;
6803
6804         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6805                 unsigned nr_events = 0;
6806
6807                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6808                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6809                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6810
6811                 /*
6812                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6813                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6814                  */
6815                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6816                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6817                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6818                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6819
6820                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6821                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6822         }
6823
6824         return ret;
6825 }
6826
6827 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6828 {
6829         struct io_ring_ctx *ctx;
6830         unsigned sq_thread_idle = 0;
6831
6832         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6833                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6834         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6835 }
6836
6837 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6838 {
6839         bool did_sig = false;
6840         struct ksignal ksig;
6841
6842         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6843             signal_pending(current)) {
6844                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6845                 if (signal_pending(current))
6846                         did_sig = get_signal(&ksig);
6847                 cond_resched();
6848                 mutex_lock(&sqd->lock);
6849         }
6850         io_run_task_work();
6851         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6852 }
6853
6854 static int io_sq_thread(void *data)
6855 {
6856         struct io_sq_data *sqd = data;
6857         struct io_ring_ctx *ctx;
6858         unsigned long timeout = 0;
6859         char buf[TASK_COMM_LEN];
6860         DEFINE_WAIT(wait);
6861
6862         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6863         set_task_comm(current, buf);
6864
6865         if (sqd->sq_cpu != -1)
6866                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6867         else
6868                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6869         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6870
6871         mutex_lock(&sqd->lock);
6872         while (1) {
6873                 int ret;
6874                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6875
6876                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6877                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6878                                 break;
6879                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6880                         continue;
6881                 }
6882
6883                 sqt_spin = false;
6884                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6885                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6886                         const struct cred *creds = NULL;
6887
6888                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6889                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6890                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6891                         if (creds)
6892                                 revert_creds(creds);
6893                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6894                                 sqt_spin = true;
6895                 }
6896
6897                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6898                         io_run_task_work();
6899                         cond_resched();
6900                         if (sqt_spin)
6901                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6902                         continue;
6903                 }
6904
6905                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6906                 if (!io_sqd_events_pending(sqd)) {
6907                         needs_sched = true;
6908                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6909                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6910
6911                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6912                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6913                                         needs_sched = false;
6914                                         break;
6915                                 }
6916                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6917                                         needs_sched = false;
6918                                         break;
6919                                 }
6920                         }
6921
6922                         if (needs_sched) {
6923                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6924                                 schedule();
6925                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6926                         }
6927                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6928                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6929                 }
6930
6931                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6932                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6933         }
6934
6935         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6936         sqd->thread = NULL;
6937         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6938                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6939         io_run_task_work();
6940         mutex_unlock(&sqd->lock);
6941
6942         complete(&sqd->exited);
6943         do_exit(0);
6944 }
6945
6946 struct io_wait_queue {
6947         struct wait_queue_entry wq;
6948         struct io_ring_ctx *ctx;
6949         unsigned to_wait;
6950         unsigned nr_timeouts;
6951 };
6952
6953 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6954 {
6955         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6956
6957         /*
6958          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6959          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6960          * regardless of event count.
6961          */
6962         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6963                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6964 }
6965
6966 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6967                             int wake_flags, void *key)
6968 {
6969         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6970                                                         wq);
6971
6972         /*
6973          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6974          * the task, and the next invocation will do it.
6975          */
6976         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
6977                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6978         return -1;
6979 }
6980
6981 static int io_run_task_work_sig(void)
6982 {
6983         if (io_run_task_work())
6984                 return 1;
6985         if (!signal_pending(current))
6986                 return 0;
6987         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6988                 return -ERESTARTSYS;
6989         return -EINTR;
6990 }
6991
6992 /* when returns >0, the caller should retry */
6993 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6994                                           struct io_wait_queue *iowq,
6995                                           signed long *timeout)
6996 {
6997         int ret;
6998
6999         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7000         ret = io_run_task_work_sig();
7001         if (ret || io_should_wake(iowq))
7002                 return ret;
7003         /* let the caller flush overflows, retry */
7004         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7005                 return 1;
7006
7007         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7008         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7009 }
7010
7011 /*
7012  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7013  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7014  */
7015 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7016                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7017                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7018 {
7019         struct io_wait_queue iowq = {
7020                 .wq = {
7021                         .private        = current,
7022                         .func           = io_wake_function,
7023                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7024                 },
7025                 .ctx            = ctx,
7026                 .to_wait        = min_events,
7027         };
7028         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7029         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7030         int ret;
7031
7032         do {
7033                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7034                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7035                         return 0;
7036                 if (!io_run_task_work())
7037                         break;
7038         } while (1);
7039
7040         if (sig) {
7041 #ifdef CONFIG_COMPAT
7042                 if (in_compat_syscall())
7043                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7044                                                       sigsz);
7045                 else
7046 #endif
7047                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7048
7049                 if (ret)
7050                         return ret;
7051         }
7052
7053         if (uts) {
7054                 struct timespec64 ts;
7055
7056                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7057                         return -EFAULT;
7058                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7059         }
7060
7061         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7062         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7063         do {
7064                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7065                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7066                         ret = -EBUSY;
7067                         break;
7068                 }
7069                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7070                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7071                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7072                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7073                 cond_resched();
7074         } while (ret > 0);
7075
7076         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7077
7078         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7079 }
7080
7081 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7082 {
7083         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7084
7085         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7086                 kfree(table[i]);
7087         kfree(table);
7088 }
7089
7090 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7091 {
7092         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7093         size_t init_size = size;
7094         void **table;
7095
7096         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7097         if (!table)
7098                 return NULL;
7099
7100         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7101                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7102
7103                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7104                 if (!table[i]) {
7105                         io_free_page_table(table, init_size);
7106                         return NULL;
7107                 }
7108                 size -= this_size;
7109         }
7110         return table;
7111 }
7112
7113 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
7114 {
7115         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7116 }
7117
7118 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
7119 {
7120         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
7121 }
7122
7123 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7124 {
7125         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7126         kfree(ref_node);
7127 }
7128
7129 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7130                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7131 {
7132         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7133         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7134
7135         if (data_to_kill) {
7136                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7137
7138                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7139                 io_rsrc_ref_lock(ctx);
7140                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7141                 io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7142
7143                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7144                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7145                 ctx->rsrc_node = NULL;
7146         }
7147
7148         if (!ctx->rsrc_node) {
7149                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7150                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7151         }
7152 }
7153
7154 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7155 {
7156         if (ctx->rsrc_backup_node)
7157                 return 0;
7158         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7159         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7160 }
7161
7162 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7163 {
7164         int ret;
7165
7166         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7167         if (data->quiesce)
7168                 return -ENXIO;
7169
7170         data->quiesce = true;
7171         do {
7172                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7173                 if (ret)
7174                         break;
7175                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7176
7177                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7178                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7179                         break;
7180                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7181                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7182                 if (!ret)
7183                         break;
7184
7185                 atomic_inc(&data->refs);
7186                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7187                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7188                 reinit_completion(&data->done);
7189
7190                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7191                 ret = io_run_task_work_sig();
7192                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7193         } while (ret >= 0);
7194         data->quiesce = false;
7195
7196         return ret;
7197 }
7198
7199 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7200 {
7201         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7202         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7203
7204         return &data->tags[table_idx][off];
7205 }
7206
7207 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7208 {
7209         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7210
7211         if (data->tags)
7212                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7213         kfree(data);
7214 }
7215
7216 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7217                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7218                               struct io_rsrc_data **pdata)
7219 {
7220         struct io_rsrc_data *data;
7221         int ret = -ENOMEM;
7222         unsigned i;
7223
7224         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7225         if (!data)
7226                 return -ENOMEM;
7227         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7228         if (!data->tags) {
7229                 kfree(data);
7230                 return -ENOMEM;
7231         }
7232
7233         data->nr = nr;
7234         data->ctx = ctx;
7235         data->do_put = do_put;
7236         if (utags) {
7237                 ret = -EFAULT;
7238                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7239                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7240
7241                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7242                                            sizeof(*tag_slot)))
7243                                 goto fail;
7244                 }
7245         }
7246
7247         atomic_set(&data->refs, 1);
7248         init_completion(&data->done);
7249         *pdata = data;
7250         return 0;
7251 fail:
7252         io_rsrc_data_free(data);
7253         return ret;
7254 }
7255
7256 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7257 {
7258         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7259
7260         table->files = (struct io_fixed_file **)io_alloc_page_table(size);
7261         return !!table->files;
7262 }
7263
7264 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7265 {
7266         size_t size = nr_files * sizeof(struct io_fixed_file);
7267
7268         io_free_page_table((void **)table->files, size);
7269         table->files = NULL;
7270 }
7271
7272 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7273 {
7274 #if defined(CONFIG_UNIX)
7275         if (ctx->ring_sock) {
7276                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7277                 struct sk_buff *skb;
7278
7279                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7280                         kfree_skb(skb);
7281         }
7282 #else
7283         int i;
7284
7285         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7286                 struct file *file;
7287
7288                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7289                 if (file)
7290                         fput(file);
7291         }
7292 #endif
7293         io_free_file_tables(&ctx->file_table, ctx->nr_user_files);
7294         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7295         ctx->file_data = NULL;
7296         ctx->nr_user_files = 0;
7297 }
7298
7299 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7300 {
7301         int ret;
7302
7303         if (!ctx->file_data)
7304                 return -ENXIO;
7305         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7306         if (!ret)
7307                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7308         return ret;
7309 }
7310
7311 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7312         __releases(&sqd->lock)
7313 {
7314         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7315
7316         /*
7317          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7318          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7319          */
7320         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7321         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7322                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7323         mutex_unlock(&sqd->lock);
7324 }
7325
7326 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7327         __acquires(&sqd->lock)
7328 {
7329         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7330
7331         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7332         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7333         mutex_lock(&sqd->lock);
7334         if (sqd->thread)
7335                 wake_up_process(sqd->thread);
7336 }
7337
7338 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7339 {
7340         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7341         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7342
7343         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7344         mutex_lock(&sqd->lock);
7345         if (sqd->thread)
7346                 wake_up_process(sqd->thread);
7347         mutex_unlock(&sqd->lock);
7348         wait_for_completion(&sqd->exited);
7349 }
7350
7351 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7352 {
7353         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7354                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7355
7356                 io_sq_thread_stop(sqd);
7357                 kfree(sqd);
7358         }
7359 }
7360
7361 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7362 {
7363         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7364
7365         if (sqd) {
7366                 io_sq_thread_park(sqd);
7367                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7368                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7369                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7370
7371                 io_put_sq_data(sqd);
7372                 ctx->sq_data = NULL;
7373         }
7374 }
7375
7376 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7377 {
7378         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7379         struct io_sq_data *sqd;
7380         struct fd f;
7381
7382         f = fdget(p->wq_fd);
7383         if (!f.file)
7384                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7385         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7386                 fdput(f);
7387                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7388         }
7389
7390         ctx_attach = f.file->private_data;
7391         sqd = ctx_attach->sq_data;
7392         if (!sqd) {
7393                 fdput(f);
7394                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7395         }
7396         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7397                 fdput(f);
7398                 return ERR_PTR(-EPERM);
7399         }
7400
7401         refcount_inc(&sqd->refs);
7402         fdput(f);
7403         return sqd;
7404 }
7405
7406 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7407                                          bool *attached)
7408 {
7409         struct io_sq_data *sqd;
7410
7411         *attached = false;
7412         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7413                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7414                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7415                         *attached = true;
7416                         return sqd;
7417                 }
7418                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7419                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7420                         return sqd;
7421         }
7422
7423         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7424         if (!sqd)
7425                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7426
7427         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7428         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7429         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7430         mutex_init(&sqd->lock);
7431         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7432         init_completion(&sqd->exited);
7433         return sqd;
7434 }
7435
7436 #if defined(CONFIG_UNIX)
7437 /*
7438  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7439  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7440  * loops in the file referencing.
7441  */
7442 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7443 {
7444         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7445         struct scm_fp_list *fpl;
7446         struct sk_buff *skb;
7447         int i, nr_files;
7448
7449         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7450         if (!fpl)
7451                 return -ENOMEM;
7452
7453         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7454         if (!skb) {
7455                 kfree(fpl);
7456                 return -ENOMEM;
7457         }
7458
7459         skb->sk = sk;
7460
7461         nr_files = 0;
7462         fpl->user = get_uid(current_user());
7463         for (i = 0; i < nr; i++) {
7464                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7465
7466                 if (!file)
7467                         continue;
7468                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7469                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7470                 nr_files++;
7471         }
7472
7473         if (nr_files) {
7474                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7475                 fpl->count = nr_files;
7476                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7477                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7478                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7479                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7480
7481                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7482                         fput(fpl->fp[i]);
7483         } else {
7484                 kfree_skb(skb);
7485                 kfree(fpl);
7486         }
7487
7488         return 0;
7489 }
7490
7491 /*
7492  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7493  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7494  * garbage collection to take care of this problem for us.
7495  */
7496 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7497 {
7498         unsigned left, total;
7499         int ret = 0;
7500
7501         total = 0;
7502         left = ctx->nr_user_files;
7503         while (left) {
7504                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7505
7506                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7507                 if (ret)
7508                         break;
7509                 left -= this_files;
7510                 total += this_files;
7511         }
7512
7513         if (!ret)
7514                 return 0;
7515
7516         while (total < ctx->nr_user_files) {
7517                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7518
7519                 if (file)
7520                         fput(file);
7521                 total++;
7522         }
7523
7524         return ret;
7525 }
7526 #else
7527 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7528 {
7529         return 0;
7530 }
7531 #endif
7532
7533 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7534 {
7535         struct file *file = prsrc->file;
7536 #if defined(CONFIG_UNIX)
7537         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7538         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7539         struct sk_buff *skb;
7540         int i;
7541
7542         __skb_queue_head_init(&list);
7543
7544         /*
7545          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7546          * remove this entry and rearrange the file array.
7547          */
7548         skb = skb_dequeue(head);
7549         while (skb) {
7550                 struct scm_fp_list *fp;
7551
7552                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7553                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7554                         int left;
7555
7556                         if (fp->fp[i] != file)
7557                                 continue;
7558
7559                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7560                         left = fp->count - 1 - i;
7561                         if (left) {
7562                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7563                                                 left * sizeof(struct file *));
7564                         }
7565                         fp->count--;
7566                         if (!fp->count) {
7567                                 kfree_skb(skb);
7568                                 skb = NULL;
7569                         } else {
7570                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7571                         }
7572                         fput(file);
7573                         file = NULL;
7574                         break;
7575                 }
7576
7577                 if (!file)
7578                         break;
7579
7580                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7581
7582                 skb = skb_dequeue(head);
7583         }
7584
7585         if (skb_peek(&list)) {
7586                 spin_lock_irq(&head->lock);
7587                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7588                         __skb_queue_tail(head, skb);
7589                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7590         }
7591 #else
7592         fput(file);
7593 #endif
7594 }
7595
7596 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7597 {
7598         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7599         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7600         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7601
7602         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7603                 list_del(&prsrc->list);
7604
7605                 if (prsrc->tag) {
7606                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7607
7608                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7609                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7610                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7611                         ctx->cq_extra++;
7612                         io_commit_cqring(ctx);
7613                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7614                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7615                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7616                 }
7617
7618                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7619                 kfree(prsrc);
7620         }
7621
7622         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7623         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7624                 complete(&rsrc_data->done);
7625 }
7626
7627 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7628 {
7629         struct io_ring_ctx *ctx;
7630         struct llist_node *node;
7631
7632         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7633         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7634
7635         while (node) {
7636                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7637                 struct llist_node *next = node->next;
7638
7639                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7640                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7641                 node = next;
7642         }
7643 }
7644
7645 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7646 {
7647         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7648         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7649         bool first_add = false;
7650
7651         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7652         node->done = true;
7653
7654         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7655                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7656                                             struct io_rsrc_node, node);
7657                 /* recycle ref nodes in order */
7658                 if (!node->done)
7659                         break;
7660                 list_del(&node->node);
7661                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7662         }
7663         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7664
7665         if (first_add)
7666                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7667 }
7668
7669 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7670 {
7671         struct io_rsrc_node *ref_node;
7672
7673         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7674         if (!ref_node)
7675                 return NULL;
7676
7677         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7678                             0, GFP_KERNEL)) {
7679                 kfree(ref_node);
7680                 return NULL;
7681         }
7682         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7683         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7684         ref_node->done = false;
7685         return ref_node;
7686 }
7687
7688 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7689                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7690 {
7691         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7692         struct file *file;
7693         int fd, ret;
7694         unsigned i;
7695
7696         if (ctx->file_data)
7697                 return -EBUSY;
7698         if (!nr_args)
7699                 return -EINVAL;
7700         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7701                 return -EMFILE;
7702         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7703         if (ret)
7704                 return ret;
7705         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7706                                  &ctx->file_data);
7707         if (ret)
7708                 return ret;
7709
7710         ret = -ENOMEM;
7711         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7712                 goto out_free;
7713
7714         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7715                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7716                         ret = -EFAULT;
7717                         goto out_fput;
7718                 }
7719                 /* allow sparse sets */
7720                 if (fd == -1) {
7721                         ret = -EINVAL;
7722                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7723                                 goto out_fput;
7724                         continue;
7725                 }
7726
7727                 file = fget(fd);
7728                 ret = -EBADF;
7729                 if (unlikely(!file))
7730                         goto out_fput;
7731
7732                 /*
7733                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7734                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7735                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7736                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7737                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7738                  */
7739                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7740                         fput(file);
7741                         goto out_fput;
7742                 }
7743                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7744         }
7745
7746         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7747         if (ret) {
7748                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7749                 return ret;
7750         }
7751
7752         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7753         return ret;
7754 out_fput:
7755         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7756                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7757                 if (file)
7758                         fput(file);
7759         }
7760         io_free_file_tables(&ctx->file_table, nr_args);
7761         ctx->nr_user_files = 0;
7762 out_free:
7763         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7764         ctx->file_data = NULL;
7765         return ret;
7766 }
7767
7768 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7769                                 int index)
7770 {
7771 #if defined(CONFIG_UNIX)
7772         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7773         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7774         struct sk_buff *skb;
7775
7776         /*
7777          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7778          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7779          * and filling it in.
7780          */
7781         spin_lock_irq(&head->lock);
7782         skb = skb_peek(head);
7783         if (skb) {
7784                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7785
7786                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7787                         __skb_unlink(skb, head);
7788                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7789                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7790                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7791                         fpl->count++;
7792                         spin_lock_irq(&head->lock);
7793                         __skb_queue_head(head, skb);
7794                 } else {
7795                         skb = NULL;
7796                 }
7797         }
7798         spin_unlock_irq(&head->lock);
7799
7800         if (skb) {
7801                 fput(file);
7802                 return 0;
7803         }
7804
7805         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7806 #else
7807         return 0;
7808 #endif
7809 }
7810
7811 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7812                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7813 {
7814         struct io_rsrc_put *prsrc;
7815
7816         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7817         if (!prsrc)
7818                 return -ENOMEM;
7819
7820         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7821         prsrc->rsrc = rsrc;
7822         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7823         return 0;
7824 }
7825
7826 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7827                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7828                                  unsigned nr_args)
7829 {
7830         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7831         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7832         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7833         struct io_fixed_file *file_slot;
7834         struct file *file;
7835         int fd, i, err = 0;
7836         unsigned int done;
7837         bool needs_switch = false;
7838
7839         if (!ctx->file_data)
7840                 return -ENXIO;
7841         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7842                 return -EINVAL;
7843
7844         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7845                 u64 tag = 0;
7846
7847                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7848                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7849                         err = -EFAULT;
7850                         break;
7851                 }
7852                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7853                         err = -EINVAL;
7854                         break;
7855                 }
7856                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7857                         continue;
7858
7859                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7860                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7861
7862                 if (file_slot->file_ptr) {
7863                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7864                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7865                                                     ctx->rsrc_node, file);
7866                         if (err)
7867                                 break;
7868                         file_slot->file_ptr = 0;
7869                         needs_switch = true;
7870                 }
7871                 if (fd != -1) {
7872                         file = fget(fd);
7873                         if (!file) {
7874                                 err = -EBADF;
7875                                 break;
7876                         }
7877                         /*
7878                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7879                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7880                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7881                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7882                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7883                          * support regular read/write anyway.
7884                          */
7885                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7886                                 fput(file);
7887                                 err = -EBADF;
7888                                 break;
7889                         }
7890                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7891                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7892                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7893                         if (err) {
7894                                 file_slot->file_ptr = 0;
7895                                 fput(file);
7896                                 break;
7897                         }
7898                 }
7899         }
7900
7901         if (needs_switch)
7902                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7903         return done ? done : err;
7904 }
7905
7906 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7907 {
7908         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7909
7910         req = io_put_req_find_next(req);
7911         return req ? &req->work : NULL;
7912 }
7913
7914 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7915                                         struct task_struct *task)
7916 {
7917         struct io_wq_hash *hash;
7918         struct io_wq_data data;
7919         unsigned int concurrency;
7920
7921         hash = ctx->hash_map;
7922         if (!hash) {
7923                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7924                 if (!hash)
7925                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7926                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7927                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7928                 ctx->hash_map = hash;
7929         }
7930
7931         data.hash = hash;
7932         data.task = task;
7933         data.free_work = io_free_work;
7934         data.do_work = io_wq_submit_work;
7935
7936         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7937         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7938
7939         return io_wq_create(concurrency, &data);
7940 }
7941
7942 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7943                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7944 {
7945         struct io_uring_task *tctx;
7946         int ret;
7947
7948         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7949         if (unlikely(!tctx))
7950                 return -ENOMEM;
7951
7952         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7953         if (unlikely(ret)) {
7954                 kfree(tctx);
7955                 return ret;
7956         }
7957
7958         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7959         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7960                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7961                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7962                 kfree(tctx);
7963                 return ret;
7964         }
7965
7966         xa_init(&tctx->xa);
7967         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7968         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7969         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7970         task->io_uring = tctx;
7971         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7972         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7973         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7974         return 0;
7975 }
7976
7977 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7978 {
7979         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7980
7981         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7982         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7983         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
7984
7985         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7986         kfree(tctx);
7987         tsk->io_uring = NULL;
7988 }
7989
7990 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7991                                 struct io_uring_params *p)
7992 {
7993         int ret;
7994
7995         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7996         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7997                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7998                 struct fd f;
7999
8000                 f = fdget(p->wq_fd);
8001                 if (!f.file)
8002                         return -ENXIO;
8003                 fdput(f);
8004                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
8005                         return -EINVAL;
8006         }
8007         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8008                 struct task_struct *tsk;
8009                 struct io_sq_data *sqd;
8010                 bool attached;
8011
8012                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8013                 if (IS_ERR(sqd)) {
8014                         ret = PTR_ERR(sqd);
8015                         goto err;
8016                 }
8017
8018                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8019                 ctx->sq_data = sqd;
8020                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8021                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8022                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8023
8024                 io_sq_thread_park(sqd);
8025                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8026                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8027                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8028                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8029                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8030
8031                 if (ret < 0)
8032                         goto err;
8033                 if (attached)
8034                         return 0;
8035
8036                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8037                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8038
8039                         ret = -EINVAL;
8040                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8041                                 goto err_sqpoll;
8042                         sqd->sq_cpu = cpu;
8043                 } else {
8044                         sqd->sq_cpu = -1;
8045                 }
8046
8047                 sqd->task_pid = current->pid;
8048                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8049                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8050                 if (IS_ERR(tsk)) {
8051                         ret = PTR_ERR(tsk);
8052                         goto err_sqpoll;
8053                 }
8054
8055                 sqd->thread = tsk;
8056                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8057                 wake_up_new_task(tsk);
8058                 if (ret)
8059                         goto err;
8060         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8061                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8062                 ret = -EINVAL;
8063                 goto err;
8064         }
8065
8066         return 0;
8067 err_sqpoll:
8068         complete(&ctx->sq_data->exited);
8069 err:
8070         io_sq_thread_finish(ctx);
8071         return ret;
8072 }
8073
8074 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8075                                       unsigned long nr_pages)
8076 {
8077         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8078 }
8079
8080 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8081                                    unsigned long nr_pages)
8082 {
8083         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8084
8085         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8086         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8087
8088         do {
8089                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8090                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8091                 if (new_pages > page_limit)
8092                         return -ENOMEM;
8093         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8094                                         new_pages) != cur_pages);
8095
8096         return 0;
8097 }
8098
8099 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8100 {
8101         if (ctx->user)
8102                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8103
8104         if (ctx->mm_account)
8105                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8106 }
8107
8108 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8109 {
8110         int ret;
8111
8112         if (ctx->user) {
8113                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8114                 if (ret)
8115                         return ret;
8116         }
8117
8118         if (ctx->mm_account)
8119                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8120
8121         return 0;
8122 }
8123
8124 static void io_mem_free(void *ptr)
8125 {
8126         struct page *page;
8127
8128         if (!ptr)
8129                 return;
8130
8131         page = virt_to_head_page(ptr);
8132         if (put_page_testzero(page))
8133                 free_compound_page(page);
8134 }
8135
8136 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8137 {
8138         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8139                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8140
8141         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8142 }
8143
8144 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8145                                 size_t *sq_offset)
8146 {
8147         struct io_rings *rings;
8148         size_t off, sq_array_size;
8149
8150         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8151         if (off == SIZE_MAX)
8152                 return SIZE_MAX;
8153
8154 #ifdef CONFIG_SMP
8155         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8156         if (off == 0)
8157                 return SIZE_MAX;
8158 #endif
8159
8160         if (sq_offset)
8161                 *sq_offset = off;
8162
8163         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8164         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8165                 return SIZE_MAX;
8166
8167         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8168                 return SIZE_MAX;
8169
8170         return off;
8171 }
8172
8173 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8174 {
8175         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8176         unsigned int i;
8177
8178         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8179                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8180                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8181                 if (imu->acct_pages)
8182                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8183                 kvfree(imu);
8184         }
8185         *slot = NULL;
8186 }
8187
8188 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8189 {
8190         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8191         prsrc->buf = NULL;
8192 }
8193
8194 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8195 {
8196         unsigned int i;
8197
8198         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8199                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8200         kfree(ctx->user_bufs);
8201         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8202         ctx->user_bufs = NULL;
8203         ctx->buf_data = NULL;
8204         ctx->nr_user_bufs = 0;
8205 }
8206
8207 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8208 {
8209         int ret;
8210
8211         if (!ctx->buf_data)
8212                 return -ENXIO;
8213
8214         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8215         if (!ret)
8216                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8217         return ret;
8218 }
8219
8220 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8221                        void __user *arg, unsigned index)
8222 {
8223         struct iovec __user *src;
8224
8225 #ifdef CONFIG_COMPAT
8226         if (ctx->compat) {
8227                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8228                 struct compat_iovec ciov;
8229
8230                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8231                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8232                         return -EFAULT;
8233
8234                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8235                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8236                 return 0;
8237         }
8238 #endif
8239         src = (struct iovec __user *) arg;
8240         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8241                 return -EFAULT;
8242         return 0;
8243 }
8244
8245 /*
8246  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8247  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8248  * match that one.
8249  *
8250  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8251  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8252  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8253  */
8254 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8255                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8256 {
8257         int i, j;
8258
8259         /* check current page array */
8260         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8261                 if (!PageCompound(pages[i]))
8262                         continue;
8263                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8264                         return true;
8265         }
8266
8267         /* check previously registered pages */
8268         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8269                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8270
8271                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8272                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8273                                 continue;
8274                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8275                                 return true;
8276                 }
8277         }
8278
8279         return false;
8280 }
8281
8282 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8283                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8284                                  struct page **last_hpage)
8285 {
8286         int i, ret;
8287
8288         imu->acct_pages = 0;
8289         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8290                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8291                         imu->acct_pages++;
8292                 } else {
8293                         struct page *hpage;
8294
8295                         hpage = compound_head(pages[i]);
8296                         if (hpage == *last_hpage)
8297                                 continue;
8298                         *last_hpage = hpage;
8299                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8300                                 continue;
8301                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8302                 }
8303         }
8304
8305         if (!imu->acct_pages)
8306                 return 0;
8307
8308         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8309         if (ret)
8310                 imu->acct_pages = 0;
8311         return ret;
8312 }
8313
8314 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8315                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8316                                   struct page **last_hpage)
8317 {
8318         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8319         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8320         struct page **pages = NULL;
8321         unsigned long off, start, end, ubuf;
8322         size_t size;
8323         int ret, pret, nr_pages, i;
8324
8325         if (!iov->iov_base) {
8326                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8327                 return 0;
8328         }
8329
8330         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8331         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8332         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8333         nr_pages = end - start;
8334
8335         *pimu = NULL;
8336         ret = -ENOMEM;
8337
8338         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8339         if (!pages)
8340                 goto done;
8341
8342         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8343                               GFP_KERNEL);
8344         if (!vmas)
8345                 goto done;
8346
8347         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8348         if (!imu)
8349                 goto done;
8350
8351         ret = 0;
8352         mmap_read_lock(current->mm);
8353         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8354                               pages, vmas);
8355         if (pret == nr_pages) {
8356                 /* don't support file backed memory */
8357                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8358                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8359
8360                         if (vma_is_shmem(vma))
8361                                 continue;
8362                         if (vma->vm_file &&
8363                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8364                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8365                                 break;
8366                         }
8367                 }
8368         } else {
8369                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8370         }
8371         mmap_read_unlock(current->mm);
8372         if (ret) {
8373                 /*
8374                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8375                  * release any pages we did get
8376                  */
8377                 if (pret > 0)
8378                         unpin_user_pages(pages, pret);
8379                 goto done;
8380         }
8381
8382         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8383         if (ret) {
8384                 unpin_user_pages(pages, pret);
8385                 goto done;
8386         }
8387
8388         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8389         size = iov->iov_len;
8390         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8391                 size_t vec_len;
8392
8393                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8394                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8395                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8396                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8397                 off = 0;
8398                 size -= vec_len;
8399         }
8400         /* store original address for later verification */
8401         imu->ubuf = ubuf;
8402         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8403         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8404         *pimu = imu;
8405         ret = 0;
8406 done:
8407         if (ret)
8408                 kvfree(imu);
8409         kvfree(pages);
8410         kvfree(vmas);
8411         return ret;
8412 }
8413
8414 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8415 {
8416         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8417         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8418 }
8419
8420 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8421 {
8422         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8423
8424         /*
8425          * Don't impose further limits on the size and buffer
8426          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8427          * submitted if they are wrong.
8428          */
8429         if (!iov->iov_base)
8430                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8431         if (!iov->iov_len)
8432                 return -EFAULT;
8433
8434         /* arbitrary limit, but we need something */
8435         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8436                 return -EFAULT;
8437
8438         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8439                 return -EOVERFLOW;
8440
8441         return 0;
8442 }
8443
8444 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8445                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8446 {
8447         struct page *last_hpage = NULL;
8448         struct io_rsrc_data *data;
8449         int i, ret;
8450         struct iovec iov;
8451
8452         if (ctx->user_bufs)
8453                 return -EBUSY;
8454         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8455                 return -EINVAL;
8456         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8457         if (ret)
8458                 return ret;
8459         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8460         if (ret)
8461                 return ret;
8462         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8463         if (ret) {
8464                 io_rsrc_data_free(data);
8465                 return ret;
8466         }
8467
8468         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8469                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8470                 if (ret)
8471                         break;
8472                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8473                 if (ret)
8474                         break;
8475                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8476                         ret = -EINVAL;
8477                         break;
8478                 }
8479
8480                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8481                                              &last_hpage);
8482                 if (ret)
8483                         break;
8484         }
8485
8486         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8487
8488         ctx->buf_data = data;
8489         if (ret)
8490                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8491         else
8492                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8493         return ret;
8494 }
8495
8496 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8497                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8498                                    unsigned int nr_args)
8499 {
8500         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8501         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8502         struct page *last_hpage = NULL;
8503         bool needs_switch = false;
8504         __u32 done;
8505         int i, err;
8506
8507         if (!ctx->buf_data)
8508                 return -ENXIO;
8509         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8510                 return -EINVAL;
8511
8512         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8513                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8514                 int offset = up->offset + done;
8515                 u64 tag = 0;
8516
8517                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8518                 if (err)
8519                         break;
8520                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8521                         err = -EFAULT;
8522                         break;
8523                 }
8524                 err = io_buffer_validate(&iov);
8525                 if (err)
8526                         break;
8527                 if (!iov.iov_base && tag) {
8528                         err = -EINVAL;
8529                         break;
8530                 }
8531                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8532                 if (err)
8533                         break;
8534
8535                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8536                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8537                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8538                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8539                         if (unlikely(err)) {
8540                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8541                                 break;
8542                         }
8543                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8544                         needs_switch = true;
8545                 }
8546
8547                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8548                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8549         }
8550
8551         if (needs_switch)
8552                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8553         return done ? done : err;
8554 }
8555
8556 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8557 {
8558         __s32 __user *fds = arg;
8559         int fd;
8560
8561         if (ctx->cq_ev_fd)
8562                 return -EBUSY;
8563
8564         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8565                 return -EFAULT;
8566
8567         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8568         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8569                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8570                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8571                 return ret;
8572         }
8573
8574         return 0;
8575 }
8576
8577 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8578 {
8579         if (ctx->cq_ev_fd) {
8580                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8581                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8582                 return 0;
8583         }
8584
8585         return -ENXIO;
8586 }
8587
8588 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8589 {
8590         struct io_buffer *buf;
8591         unsigned long index;
8592
8593         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8594                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8595 }
8596
8597 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8598 {
8599         struct io_kiocb *req, *nxt;
8600
8601         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8602                 if (tsk && req->task != tsk)
8603                         continue;
8604                 list_del(&req->compl.list);
8605                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8606         }
8607 }
8608
8609 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8610 {
8611         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8612         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8613
8614         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8615
8616         if (submit_state->free_reqs) {
8617                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8618                                      submit_state->reqs);
8619                 submit_state->free_reqs = 0;
8620         }
8621
8622         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8623         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8624         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8625 }
8626
8627 static bool io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8628 {
8629         if (!data)
8630                 return false;
8631         if (!atomic_dec_and_test(&data->refs))
8632                 wait_for_completion(&data->done);
8633         return true;
8634 }
8635
8636 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8637 {
8638         io_sq_thread_finish(ctx);
8639
8640         if (ctx->mm_account) {
8641                 mmdrop(ctx->mm_account);
8642                 ctx->mm_account = NULL;
8643         }
8644
8645         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8646         if (io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data))
8647                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8648         if (io_wait_rsrc_data(ctx->file_data))
8649                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8650         if (ctx->rings)
8651                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8652         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8653         io_eventfd_unregister(ctx);
8654         io_destroy_buffers(ctx);
8655         if (ctx->sq_creds)
8656                 put_cred(ctx->sq_creds);
8657
8658         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8659         if (ctx->rsrc_node)
8660                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8661         if (ctx->rsrc_backup_node)
8662                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8663         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8664
8665         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8666         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8667
8668 #if defined(CONFIG_UNIX)
8669         if (ctx->ring_sock) {
8670                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8671                 sock_release(ctx->ring_sock);
8672         }
8673 #endif
8674
8675         io_mem_free(ctx->rings);
8676         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8677
8678         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8679         free_uid(ctx->user);
8680         io_req_caches_free(ctx);
8681         if (ctx->hash_map)
8682                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8683         kfree(ctx->cancel_hash);
8684         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8685         kfree(ctx);
8686 }
8687
8688 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8689 {
8690         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8691         __poll_t mask = 0;
8692
8693         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8694         /*
8695          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8696          * io_commit_cqring
8697          */
8698         smp_rmb();
8699         if (!io_sqring_full(ctx))
8700                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8701
8702         /*
8703          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8704          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8705          *      CPU0                    CPU1
8706          *      ----                    ----
8707          * lock(&ctx->uring_lock);
8708          *                              lock(&ep->mtx);
8709          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8710          * lock(&ep->mtx);
8711          *
8712          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8713          * pushs them to do the flush.
8714          */
8715         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
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_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8729 {
8730         const struct cred *creds;
8731
8732         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8733         if (creds) {
8734                 put_cred(creds);
8735                 return 0;
8736         }
8737
8738         return -EINVAL;
8739 }
8740
8741 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8742 {
8743         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8744 }
8745
8746 struct io_tctx_exit {
8747         struct callback_head            task_work;
8748         struct completion               completion;
8749         struct io_ring_ctx              *ctx;
8750 };
8751
8752 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8753 {
8754         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8755         struct io_tctx_exit *work;
8756
8757         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8758         /*
8759          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8760          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8761          */
8762         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8763                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8764         complete(&work->completion);
8765 }
8766
8767 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8768 {
8769         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8770
8771         return req->ctx == data;
8772 }
8773
8774 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8775 {
8776         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8777         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8778         struct io_tctx_exit exit;
8779         struct io_tctx_node *node;
8780         int ret;
8781
8782         /*
8783          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8784          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8785          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8786          * as nobody else will be looking for them.
8787          */
8788         do {
8789                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8790                 if (ctx->sq_data) {
8791                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8792                         struct task_struct *tsk;
8793
8794                         io_sq_thread_park(sqd);
8795                         tsk = sqd->thread;
8796                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8797                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8798                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8799                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8800                 }
8801
8802                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8803         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8804
8805         init_completion(&exit.completion);
8806         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8807         exit.ctx = ctx;
8808         /*
8809          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8810          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8811          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Apart from other work,
8812          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8813          */
8814         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8815         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8816                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8817
8818                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8819                                         ctx_node);
8820                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8821                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8822                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8823                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8824                         continue;
8825                 wake_up_process(node->task);
8826
8827                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8828                 wait_for_completion(&exit.completion);
8829                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8830         }
8831         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8832         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8833         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8834
8835         io_ring_ctx_free(ctx);
8836 }
8837
8838 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8839 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8840                              bool cancel_all)
8841 {
8842         struct io_kiocb *req, *tmp;
8843         int canceled = 0;
8844
8845         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8846         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8847                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8848                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8849                         canceled++;
8850                 }
8851         }
8852         if (canceled != 0)
8853                 io_commit_cqring(ctx);
8854         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8855         if (canceled != 0)
8856                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8857         return canceled != 0;
8858 }
8859
8860 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8861 {
8862         unsigned long index;
8863         struct creds *creds;
8864
8865         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8866         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8867         if (ctx->rings)
8868                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8869         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8870                 io_unregister_personality(ctx, index);
8871         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8872
8873         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8874         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8875
8876         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8877         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8878
8879         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8880         /*
8881          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8882          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8883          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8884          * over using system_wq.
8885          */
8886         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8887 }
8888
8889 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8890 {
8891         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8892
8893         file->private_data = NULL;
8894         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8895         return 0;
8896 }
8897
8898 struct io_task_cancel {
8899         struct task_struct *task;
8900         bool all;
8901 };
8902
8903 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8904 {
8905         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8906         struct io_task_cancel *cancel = data;
8907         bool ret;
8908
8909         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8910                 unsigned long flags;
8911                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8912
8913                 /* protect against races with linked timeouts */
8914                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8915                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8916                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8917         } else {
8918                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8919         }
8920         return ret;
8921 }
8922
8923 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8924                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8925 {
8926         struct io_defer_entry *de;
8927         LIST_HEAD(list);
8928
8929         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8930         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8931                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8932                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8933                         break;
8934                 }
8935         }
8936         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8937         if (list_empty(&list))
8938                 return false;
8939
8940         while (!list_empty(&list)) {
8941                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8942                 list_del_init(&de->list);
8943                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8944                 kfree(de);
8945         }
8946         return true;
8947 }
8948
8949 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8950 {
8951         struct io_tctx_node *node;
8952         enum io_wq_cancel cret;
8953         bool ret = false;
8954
8955         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8956         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8957                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8958
8959                 /*
8960                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8961                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8962                  */
8963                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8964                         continue;
8965                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8966                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8967         }
8968         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8969
8970         return ret;
8971 }
8972
8973 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8974                                          struct task_struct *task,
8975                                          bool cancel_all)
8976 {
8977         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
8978         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8979
8980         while (1) {
8981                 enum io_wq_cancel cret;
8982                 bool ret = false;
8983
8984                 if (!task) {
8985                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8986                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8987                         /*
8988                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8989                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8990                          */
8991                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8992                                                &cancel, true);
8993                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8994                 }
8995
8996                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8997                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
8998                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8999                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9000                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9001                                 ret = true;
9002                         }
9003                 }
9004
9005                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9006                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9007                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9008                 ret |= io_run_task_work();
9009                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
9010                 if (!ret)
9011                         break;
9012                 cond_resched();
9013         }
9014 }
9015
9016 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9017 {
9018         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9019         struct io_tctx_node *node;
9020         int ret;
9021
9022         if (unlikely(!tctx)) {
9023                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9024                 if (unlikely(ret))
9025                         return ret;
9026                 tctx = current->io_uring;
9027         }
9028         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9029                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9030                 if (!node)
9031                         return -ENOMEM;
9032                 node->ctx = ctx;
9033                 node->task = current;
9034
9035                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9036                                         node, GFP_KERNEL));
9037                 if (ret) {
9038                         kfree(node);
9039                         return ret;
9040                 }
9041
9042                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9043                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9044                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9045         }
9046         tctx->last = ctx;
9047         return 0;
9048 }
9049
9050 /*
9051  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9052  */
9053 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9054 {
9055         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9056
9057         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9058                 return 0;
9059         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9060 }
9061
9062 /*
9063  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9064  */
9065 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9066 {
9067         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9068         struct io_tctx_node *node;
9069
9070         if (!tctx)
9071                 return;
9072         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9073         if (!node)
9074                 return;
9075
9076         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9077         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9078
9079         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9080         list_del(&node->ctx_node);
9081         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9082
9083         if (tctx->last == node->ctx)
9084                 tctx->last = NULL;
9085         kfree(node);
9086 }
9087
9088 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9089 {
9090         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9091         struct io_tctx_node *node;
9092         unsigned long index;
9093
9094         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9095                 io_uring_del_tctx_node(index);
9096         if (wq) {
9097                 /*
9098                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9099                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9100                  */
9101                 tctx->io_wq = NULL;
9102                 io_wq_put_and_exit(wq);
9103         }
9104 }
9105
9106 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9107 {
9108         if (tracked)
9109                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9110         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9111 }
9112
9113 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9114 {
9115         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9116         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9117
9118         tctx->cached_refs = 0;
9119         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9120         put_task_struct_many(task, refs);
9121 }
9122
9123 /*
9124  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9125  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9126  */
9127 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9128 {
9129         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9130         struct io_ring_ctx *ctx;
9131         s64 inflight;
9132         DEFINE_WAIT(wait);
9133
9134         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9135
9136         if (!current->io_uring)
9137                 return;
9138         if (tctx->io_wq)
9139                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9140
9141         io_uring_drop_tctx_refs(current);
9142         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9143         do {
9144                 /* read completions before cancelations */
9145                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9146                 if (!inflight)
9147                         break;
9148
9149                 if (!sqd) {
9150                         struct io_tctx_node *node;
9151                         unsigned long index;
9152
9153                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9154                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9155                                 if (node->ctx->sq_data)
9156                                         continue;
9157                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9158                                                              cancel_all);
9159                         }
9160                 } else {
9161                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9162                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9163                                                              cancel_all);
9164                 }
9165
9166                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9167                 /*
9168                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9169                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9170                  * prepare_to_wait().
9171                  */
9172                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9173                         schedule();
9174                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9175         } while (1);
9176         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9177
9178         io_uring_clean_tctx(tctx);
9179         if (cancel_all) {
9180                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9181                 __io_uring_free(current);
9182         }
9183 }
9184
9185 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9186 {
9187         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9188 }
9189
9190 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9191                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9192 {
9193         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9194         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9195         struct page *page;
9196         void *ptr;
9197
9198         switch (offset) {
9199         case IORING_OFF_SQ_RING:
9200         case IORING_OFF_CQ_RING:
9201                 ptr = ctx->rings;
9202                 break;
9203         case IORING_OFF_SQES:
9204                 ptr = ctx->sq_sqes;
9205                 break;
9206         default:
9207                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9208         }
9209
9210         page = virt_to_head_page(ptr);
9211         if (sz > page_size(page))
9212                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9213
9214         return ptr;
9215 }
9216
9217 #ifdef CONFIG_MMU
9218
9219 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9220 {
9221         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9222         unsigned long pfn;
9223         void *ptr;
9224
9225         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9226         if (IS_ERR(ptr))
9227                 return PTR_ERR(ptr);
9228
9229         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9230         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9231 }
9232
9233 #else /* !CONFIG_MMU */
9234
9235 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9236 {
9237         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9238 }
9239
9240 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9241 {
9242         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9243 }
9244
9245 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9246         unsigned long addr, unsigned long len,
9247         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9248 {
9249         void *ptr;
9250
9251         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9252         if (IS_ERR(ptr))
9253                 return PTR_ERR(ptr);
9254
9255         return (unsigned long) ptr;
9256 }
9257
9258 #endif /* !CONFIG_MMU */
9259
9260 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9261 {
9262         DEFINE_WAIT(wait);
9263
9264         do {
9265                 if (!io_sqring_full(ctx))
9266                         break;
9267                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9268
9269                 if (!io_sqring_full(ctx))
9270                         break;
9271                 schedule();
9272         } while (!signal_pending(current));
9273
9274         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9275         return 0;
9276 }
9277
9278 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9279                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9280                           const sigset_t __user **sig)
9281 {
9282         struct io_uring_getevents_arg arg;
9283
9284         /*
9285          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9286          * is just a pointer to the sigset_t.
9287          */
9288         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9289                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9290                 *ts = NULL;
9291                 return 0;
9292         }
9293
9294         /*
9295          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9296          * timespec and sigset_t pointers if good.
9297          */
9298         if (*argsz != sizeof(arg))
9299                 return -EINVAL;
9300         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9301                 return -EFAULT;
9302         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9303         *argsz = arg.sigmask_sz;
9304         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9305         return 0;
9306 }
9307
9308 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9309                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9310                 size_t, argsz)
9311 {
9312         struct io_ring_ctx *ctx;
9313         int submitted = 0;
9314         struct fd f;
9315         long ret;
9316
9317         io_run_task_work();
9318
9319         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9320                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9321                 return -EINVAL;
9322
9323         f = fdget(fd);
9324         if (unlikely(!f.file))
9325                 return -EBADF;
9326
9327         ret = -EOPNOTSUPP;
9328         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9329                 goto out_fput;
9330
9331         ret = -ENXIO;
9332         ctx = f.file->private_data;
9333         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9334                 goto out_fput;
9335
9336         ret = -EBADFD;
9337         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9338                 goto out;
9339
9340         /*
9341          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9342          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9343          * we were asked to.
9344          */
9345         ret = 0;
9346         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9347                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9348
9349                 ret = -EOWNERDEAD;
9350                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9351                         goto out;
9352                 }
9353                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9354                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9355                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9356                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9357                         if (ret)
9358                                 goto out;
9359                 }
9360                 submitted = to_submit;
9361         } else if (to_submit) {
9362                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9363                 if (unlikely(ret))
9364                         goto out;
9365                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9366                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9367                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9368
9369                 if (submitted != to_submit)
9370                         goto out;
9371         }
9372         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9373                 const sigset_t __user *sig;
9374                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9375
9376                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9377                 if (unlikely(ret))
9378                         goto out;
9379
9380                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9381
9382                 /*
9383                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9384                  * space applications don't need to do io completion events
9385                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9386                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9387                  */
9388                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9389                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9390                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9391                 } else {
9392                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9393                 }
9394         }
9395
9396 out:
9397         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9398 out_fput:
9399         fdput(f);
9400         return submitted ? submitted : ret;
9401 }
9402
9403 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9404 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9405                 const struct cred *cred)
9406 {
9407         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9408         struct group_info *gi;
9409         kernel_cap_t cap;
9410         unsigned __capi;
9411         int g;
9412
9413         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9414         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9415         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9416         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9417         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9418         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9419         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9420         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9421         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9422         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9423         gi = cred->group_info;
9424         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9425                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9426                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9427         }
9428         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9429         cap = cred->cap_effective;
9430         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9431                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9432         seq_putc(m, '\n');
9433         return 0;
9434 }
9435
9436 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9437 {
9438         struct io_sq_data *sq = NULL;
9439         bool has_lock;
9440         int i;
9441
9442         /*
9443          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9444          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9445          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9446          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9447          */
9448         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9449
9450         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9451                 sq = ctx->sq_data;
9452                 if (!sq->thread)
9453                         sq = NULL;
9454         }
9455
9456         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9457         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9458         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9459         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9460                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9461
9462                 if (f)
9463                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9464                 else
9465                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9466         }
9467         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9468         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9469                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9470                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9471
9472                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9473         }
9474         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9475                 unsigned long index;
9476                 const struct cred *cred;
9477
9478                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9479                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9480                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9481         }
9482         seq_printf(m, "PollList:\n");
9483         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9484         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9485                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9486                 struct io_kiocb *req;
9487
9488                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9489                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9490                                         req->task->task_works != NULL);
9491         }
9492         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9493         if (has_lock)
9494                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9495 }
9496
9497 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9498 {
9499         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9500
9501         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9502                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9503                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9504         }
9505 }
9506 #endif
9507
9508 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9509         .release        = io_uring_release,
9510         .mmap           = io_uring_mmap,
9511 #ifndef CONFIG_MMU
9512         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9513         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9514 #endif
9515         .poll           = io_uring_poll,
9516         .fasync         = io_uring_fasync,
9517 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9518         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9519 #endif
9520 };
9521
9522 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9523                                   struct io_uring_params *p)
9524 {
9525         struct io_rings *rings;
9526         size_t size, sq_array_offset;
9527
9528         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9529         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9530         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9531
9532         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9533         if (size == SIZE_MAX)
9534                 return -EOVERFLOW;
9535
9536         rings = io_mem_alloc(size);
9537         if (!rings)
9538                 return -ENOMEM;
9539
9540         ctx->rings = rings;
9541         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9542         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9543         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9544         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9545         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9546
9547         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9548         if (size == SIZE_MAX) {
9549                 io_mem_free(ctx->rings);
9550                 ctx->rings = NULL;
9551                 return -EOVERFLOW;
9552         }
9553
9554         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9555         if (!ctx->sq_sqes) {
9556                 io_mem_free(ctx->rings);
9557                 ctx->rings = NULL;
9558                 return -ENOMEM;
9559         }
9560
9561         return 0;
9562 }
9563
9564 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9565 {
9566         int ret, fd;
9567
9568         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9569         if (fd < 0)
9570                 return fd;
9571
9572         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9573         if (ret) {
9574                 put_unused_fd(fd);
9575                 return ret;
9576         }
9577         fd_install(fd, file);
9578         return fd;
9579 }
9580
9581 /*
9582  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9583  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9584  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9585  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9586  */
9587 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9588 {
9589         struct file *file;
9590 #if defined(CONFIG_UNIX)
9591         int ret;
9592
9593         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9594                                 &ctx->ring_sock);
9595         if (ret)
9596                 return ERR_PTR(ret);
9597 #endif
9598
9599         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9600                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9601 #if defined(CONFIG_UNIX)
9602         if (IS_ERR(file)) {
9603                 sock_release(ctx->ring_sock);
9604                 ctx->ring_sock = NULL;
9605         } else {
9606                 ctx->ring_sock->file = file;
9607         }
9608 #endif
9609         return file;
9610 }
9611
9612 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9613                            struct io_uring_params __user *params)
9614 {
9615         struct io_ring_ctx *ctx;
9616         struct file *file;
9617         int ret;
9618
9619         if (!entries)
9620                 return -EINVAL;
9621         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9622                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9623                         return -EINVAL;
9624                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9625         }
9626
9627         /*
9628          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9629          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9630          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9631          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9632          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9633          * of CQ ring entries manually.
9634          */
9635         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9636         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9637                 /*
9638                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9639                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9640                  * any cq vs sq ring sizing.
9641                  */
9642                 if (!p->cq_entries)
9643                         return -EINVAL;
9644                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9645                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9646                                 return -EINVAL;
9647                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9648                 }
9649                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9650                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9651                         return -EINVAL;
9652         } else {
9653                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9654         }
9655
9656         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9657         if (!ctx)
9658                 return -ENOMEM;
9659         ctx->compat = in_compat_syscall();
9660         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9661                 ctx->user = get_uid(current_user());
9662
9663         /*
9664          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9665          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9666          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9667          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9668          */
9669         mmgrab(current->mm);
9670         ctx->mm_account = current->mm;
9671
9672         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9673         if (ret)
9674                 goto err;
9675
9676         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9677         if (ret)
9678                 goto err;
9679         /* always set a rsrc node */
9680         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9681         if (ret)
9682                 goto err;
9683         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9684
9685         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9686         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9687         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9688         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9689         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9690         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9691         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9692         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9693
9694         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9695         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9696         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9697         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9698         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9699         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9700         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9701         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9702
9703         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9704                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9705                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9706                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9707                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9708                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9709
9710         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9711                 ret = -EFAULT;
9712                 goto err;
9713         }
9714
9715         file = io_uring_get_file(ctx);
9716         if (IS_ERR(file)) {
9717                 ret = PTR_ERR(file);
9718                 goto err;
9719         }
9720
9721         /*
9722          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9723          * having closed it before we finish setup
9724          */
9725         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9726         if (ret < 0) {
9727                 /* fput will clean it up */
9728                 fput(file);
9729                 return ret;
9730         }
9731
9732         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9733         return ret;
9734 err:
9735         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9736         return ret;
9737 }
9738
9739 /*
9740  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9741  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9742  * params structure passed in.
9743  */
9744 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9745 {
9746         struct io_uring_params p;
9747         int i;
9748
9749         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9750                 return -EFAULT;
9751         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9752                 if (p.resv[i])
9753                         return -EINVAL;
9754         }
9755
9756         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9757                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9758                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9759                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9760                 return -EINVAL;
9761
9762         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9763 }
9764
9765 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9766                 struct io_uring_params __user *, params)
9767 {
9768         return io_uring_setup(entries, params);
9769 }
9770
9771 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9772 {
9773         struct io_uring_probe *p;
9774         size_t size;
9775         int i, ret;
9776
9777         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9778         if (size == SIZE_MAX)
9779                 return -EOVERFLOW;
9780         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9781         if (!p)
9782                 return -ENOMEM;
9783
9784         ret = -EFAULT;
9785         if (copy_from_user(p, arg, size))
9786                 goto out;
9787         ret = -EINVAL;
9788         if (memchr_inv(p, 0, size))
9789                 goto out;
9790
9791         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9792         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9793                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9794
9795         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9796                 p->ops[i].op = i;
9797                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9798                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9799         }
9800         p->ops_len = i;
9801
9802         ret = 0;
9803         if (copy_to_user(arg, p, size))
9804                 ret = -EFAULT;
9805 out:
9806         kfree(p);
9807         return ret;
9808 }
9809
9810 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9811 {
9812         const struct cred *creds;
9813         u32 id;
9814         int ret;
9815
9816         creds = get_current_cred();
9817
9818         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9819                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9820         if (!ret)
9821                 return id;
9822         put_cred(creds);
9823         return ret;
9824 }
9825
9826 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9827                                     unsigned int nr_args)
9828 {
9829         struct io_uring_restriction *res;
9830         size_t size;
9831         int i, ret;
9832
9833         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9834         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9835                 return -EBADFD;
9836
9837         /* We allow only a single restrictions registration */
9838         if (ctx->restrictions.registered)
9839                 return -EBUSY;
9840
9841         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9842                 return -EINVAL;
9843
9844         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9845         if (size == SIZE_MAX)
9846                 return -EOVERFLOW;
9847
9848         res = memdup_user(arg, size);
9849         if (IS_ERR(res))
9850                 return PTR_ERR(res);
9851
9852         ret = 0;
9853
9854         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9855                 switch (res[i].opcode) {
9856                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9857                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9858                                 ret = -EINVAL;
9859                                 goto out;
9860                         }
9861
9862                         __set_bit(res[i].register_op,
9863                                   ctx->restrictions.register_op);
9864                         break;
9865                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9866                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9867                                 ret = -EINVAL;
9868                                 goto out;
9869                         }
9870
9871                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9872                         break;
9873                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9874                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9875                         break;
9876                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9877                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9878                         break;
9879                 default:
9880                         ret = -EINVAL;
9881                         goto out;
9882                 }
9883         }
9884
9885 out:
9886         /* Reset all restrictions if an error happened */
9887         if (ret != 0)
9888                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9889         else
9890                 ctx->restrictions.registered = true;
9891
9892         kfree(res);
9893         return ret;
9894 }
9895
9896 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9897 {
9898         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9899                 return -EBADFD;
9900
9901         if (ctx->restrictions.registered)
9902                 ctx->restricted = 1;
9903
9904         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9905         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9906                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9907         return 0;
9908 }
9909
9910 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9911                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9912                                      unsigned nr_args)
9913 {
9914         __u32 tmp;
9915         int err;
9916
9917         if (up->resv)
9918                 return -EINVAL;
9919         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9920                 return -EOVERFLOW;
9921         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9922         if (err)
9923                 return err;
9924
9925         switch (type) {
9926         case IORING_RSRC_FILE:
9927                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9928         case IORING_RSRC_BUFFER:
9929                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9930         }
9931         return -EINVAL;
9932 }
9933
9934 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9935                                     unsigned nr_args)
9936 {
9937         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9938
9939         if (!nr_args)
9940                 return -EINVAL;
9941         memset(&up, 0, sizeof(up));
9942         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9943                 return -EFAULT;
9944         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9945 }
9946
9947 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9948                                    unsigned size, unsigned type)
9949 {
9950         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9951
9952         if (size != sizeof(up))
9953                 return -EINVAL;
9954         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9955                 return -EFAULT;
9956         if (!up.nr || up.resv)
9957                 return -EINVAL;
9958         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9959 }
9960
9961 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9962                             unsigned int size, unsigned int type)
9963 {
9964         struct io_uring_rsrc_register rr;
9965
9966         /* keep it extendible */
9967         if (size != sizeof(rr))
9968                 return -EINVAL;
9969
9970         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
9971         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
9972                 return -EFAULT;
9973         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
9974                 return -EINVAL;
9975
9976         switch (type) {
9977         case IORING_RSRC_FILE:
9978                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9979                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9980         case IORING_RSRC_BUFFER:
9981                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
9982                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
9983         }
9984         return -EINVAL;
9985 }
9986
9987 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9988                                 unsigned len)
9989 {
9990         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9991         cpumask_var_t new_mask;
9992         int ret;
9993
9994         if (!tctx || !tctx->io_wq)
9995                 return -EINVAL;
9996
9997         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
9998                 return -ENOMEM;
9999
10000         cpumask_clear(new_mask);
10001         if (len > cpumask_size())
10002                 len = cpumask_size();
10003
10004         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10005                 free_cpumask_var(new_mask);
10006                 return -EFAULT;
10007         }
10008
10009         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10010         free_cpumask_var(new_mask);
10011         return ret;
10012 }
10013
10014 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10015 {
10016         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10017
10018         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10019                 return -EINVAL;
10020
10021         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10022 }
10023
10024 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10025 {
10026         switch (op) {
10027         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10028         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10029         case IORING_REGISTER_FILES:
10030         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10031         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10032         case IORING_REGISTER_PROBE:
10033         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10034         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10035         case IORING_REGISTER_FILES2:
10036         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10037         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10038         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10039         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10040         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10041                 return false;
10042         default:
10043                 return true;
10044         }
10045 }
10046
10047 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10048                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10049         __releases(ctx->uring_lock)
10050         __acquires(ctx->uring_lock)
10051 {
10052         int ret;
10053
10054         /*
10055          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10056          * someone else killed the ctx or is already going through
10057          * io_uring_register().
10058          */
10059         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10060                 return -ENXIO;
10061
10062         if (ctx->restricted) {
10063                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10064                         return -EINVAL;
10065                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10066                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10067                         return -EACCES;
10068         }
10069
10070         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10071                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10072
10073                 /*
10074                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10075                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10076                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10077                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10078                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10079                  * after we've killed the percpu ref.
10080                  */
10081                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10082                 do {
10083                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10084                         if (!ret)
10085                                 break;
10086                         ret = io_run_task_work_sig();
10087                         if (ret < 0)
10088                                 break;
10089                 } while (1);
10090                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10091
10092                 if (ret) {
10093                         io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10094                         return ret;
10095                 }
10096         }
10097
10098         switch (opcode) {
10099         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10100                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10101                 break;
10102         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10103                 ret = -EINVAL;
10104                 if (arg || nr_args)
10105                         break;
10106                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10107                 break;
10108         case IORING_REGISTER_FILES:
10109                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10110                 break;
10111         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10112                 ret = -EINVAL;
10113                 if (arg || nr_args)
10114                         break;
10115                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10116                 break;
10117         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10118                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10119                 break;
10120         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10121         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10122                 ret = -EINVAL;
10123                 if (nr_args != 1)
10124                         break;
10125                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10126                 if (ret)
10127                         break;
10128                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10129                         ctx->eventfd_async = 1;
10130                 else
10131                         ctx->eventfd_async = 0;
10132                 break;
10133         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10134                 ret = -EINVAL;
10135                 if (arg || nr_args)
10136                         break;
10137                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10138                 break;
10139         case IORING_REGISTER_PROBE:
10140                 ret = -EINVAL;
10141                 if (!arg || nr_args > 256)
10142                         break;
10143                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10144                 break;
10145         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10146                 ret = -EINVAL;
10147                 if (arg || nr_args)
10148                         break;
10149                 ret = io_register_personality(ctx);
10150                 break;
10151         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10152                 ret = -EINVAL;
10153                 if (arg)
10154                         break;
10155                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10156                 break;
10157         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10158                 ret = -EINVAL;
10159                 if (arg || nr_args)
10160                         break;
10161                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10162                 break;
10163         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10164                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10165                 break;
10166         case IORING_REGISTER_FILES2:
10167                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10168                 break;
10169         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10170                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10171                                               IORING_RSRC_FILE);
10172                 break;
10173         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10174                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10175                 break;
10176         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10177                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10178                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10179                 break;
10180         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10181                 ret = -EINVAL;
10182                 if (!arg || !nr_args)
10183                         break;
10184                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10185                 break;
10186         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10187                 ret = -EINVAL;
10188                 if (arg || nr_args)
10189                         break;
10190                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10191                 break;
10192         default:
10193                 ret = -EINVAL;
10194                 break;
10195         }
10196
10197         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10198                 /* bring the ctx back to life */
10199                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10200                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10201         }
10202         return ret;
10203 }
10204
10205 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10206                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10207 {
10208         struct io_ring_ctx *ctx;
10209         long ret = -EBADF;
10210         struct fd f;
10211
10212         f = fdget(fd);
10213         if (!f.file)
10214                 return -EBADF;
10215
10216         ret = -EOPNOTSUPP;
10217         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10218                 goto out_fput;
10219
10220         ctx = f.file->private_data;
10221
10222         io_run_task_work();
10223
10224         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10225         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10226         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10227         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10228                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10229 out_fput:
10230         fdput(f);
10231         return ret;
10232 }
10233
10234 static int __init io_uring_init(void)
10235 {
10236 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10237         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10238         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10239 } while (0)
10240
10241 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10242         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10243         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10244         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10245         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10246         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10247         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10248         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10249         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10250         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10251         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10252         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10253         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10254         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10255         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10256         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10257         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10258         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10259         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10260         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10261         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10262         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10263         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10264         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10265         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10266         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10267         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10268         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10269         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10270         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10271         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10272
10273         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10274                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10275         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10276                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10277         /* should fit into one byte */
10278         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10279
10280         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10281         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10282         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10283                                 SLAB_ACCOUNT);
10284         return 0;
10285 };
10286 __initcall(io_uring_init);