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 #include <linux/tracehook.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93 #define IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE 8
  94
  95 /* 512 entries per page on 64-bit archs, 64 pages max */
  96 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (1U << 15)
  97 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
  98                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
  99
 100 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX   (1U << IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT)
 102 #define IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK  (IO_RSRC_TAG_TABLE_MAX - 1)
 103
 104 #define IORING_MAX_REG_BUFFERS  (1U << 14)
 105
 106 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 107                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 108                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 109 #define IO_REQ_CLEAN_FLAGS (REQ_F_BUFFER_SELECTED | REQ_F_NEED_CLEANUP | \
 110                                 REQ_F_POLLED | REQ_F_INFLIGHT | REQ_F_CREDS)
 111
 112 #define IO_TCTX_REFS_CACHE_NR   (1U << 10)
 113
 114 struct io_uring {
 115         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 116         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 117 };
 118
 119 /*
 120  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 121  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 122  *
 123  * The offsets to the member fields are published through struct
 124  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 125  */
 126 struct io_rings {
 127         /*
 128          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 129          * masked to get valid indices.
 130          *
 131          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 132          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 133          * cq ring.
 134          */
 135         struct io_uring         sq, cq;
 136         /*
 137          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 138          * ring_entries - 1)
 139          */
 140         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 141         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 142         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 143         /*
 144          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 145          * invalid index stored in array
 146          *
 147          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 148          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 149          * cached value).
 150          *
 151          * After a new SQ head value was read by the application this
 152          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 153          * the new SQ head (and possibly more).
 154          */
 155         u32                     sq_dropped;
 156         /*
 157          * Runtime SQ flags
 158          *
 159          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 160          * application.
 161          *
 162          * The application needs a full memory barrier before checking
 163          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 164          */
 165         u32                     sq_flags;
 166         /*
 167          * Runtime CQ flags
 168          *
 169          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 170          * kernel.
 171          */
 172         u32                     cq_flags;
 173         /*
 174          * Number of completion events lost because the queue was full;
 175          * this should be avoided by the application by making sure
 176          * there are not more requests pending than there is space in
 177          * the completion queue.
 178          *
 179          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 180          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 181          * cached value).
 182          *
 183          * As completion events come in out of order this counter is not
 184          * ordered with any other data.
 185          */
 186         u32                     cq_overflow;
 187         /*
 188          * Ring buffer of completion events.
 189          *
 190          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 191          * produced, so the application is allowed to modify pending
 192          * entries.
 193          */
 194         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 195 };
 196
 197 enum io_uring_cmd_flags {
 198         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 199         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 200 };
 201
 202 struct io_mapped_ubuf {
 203         u64             ubuf;
 204         u64             ubuf_end;
 205         unsigned int    nr_bvecs;
 206         unsigned long   acct_pages;
 207         struct bio_vec  bvec[];
 208 };
 209
 210 struct io_ring_ctx;
 211
 212 struct io_overflow_cqe {
 213         struct io_uring_cqe cqe;
 214         struct list_head list;
 215 };
 216
 217 struct io_fixed_file {
 218         /* file * with additional FFS_* flags */
 219         unsigned long file_ptr;
 220 };
 221
 222 struct io_rsrc_put {
 223         struct list_head list;
 224         u64 tag;
 225         union {
 226                 void *rsrc;
 227                 struct file *file;
 228                 struct io_mapped_ubuf *buf;
 229         };
 230 };
 231
 232 struct io_file_table {
 233         struct io_fixed_file *files;
 234 };
 235
 236 struct io_rsrc_node {
 237         struct percpu_ref               refs;
 238         struct list_head                node;
 239         struct list_head                rsrc_list;
 240         struct io_rsrc_data             *rsrc_data;
 241         struct llist_node               llist;
 242         bool                            done;
 243 };
 244
 245 typedef void (rsrc_put_fn)(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 246
 247 struct io_rsrc_data {
 248         struct io_ring_ctx              *ctx;
 249
 250         u64                             **tags;
 251         unsigned int                    nr;
 252         rsrc_put_fn                     *do_put;
 253         atomic_t                        refs;
 254         struct completion               done;
 255         bool                            quiesce;
 256 };
 257
 258 struct io_buffer {
 259         struct list_head list;
 260         __u64 addr;
 261         __u32 len;
 262         __u16 bid;
 263 };
 264
 265 struct io_restriction {
 266         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 267         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 268         u8 sqe_flags_allowed;
 269         u8 sqe_flags_required;
 270         bool registered;
 271 };
 272
 273 enum {
 274         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 275         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 276 };
 277
 278 struct io_sq_data {
 279         refcount_t              refs;
 280         atomic_t                park_pending;
 281         struct mutex            lock;
 282
 283         /* ctx's that are using this sqd */
 284         struct list_head        ctx_list;
 285
 286         struct task_struct      *thread;
 287         struct wait_queue_head  wait;
 288
 289         unsigned                sq_thread_idle;
 290         int                     sq_cpu;
 291         pid_t                   task_pid;
 292         pid_t                   task_tgid;
 293
 294         unsigned long           state;
 295         struct completion       exited;
 296 };
 297
 298 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 299 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 300 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 301
 302 struct io_comp_state {
 303         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 304         unsigned int            nr;
 305         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 306         struct list_head        free_list;
 307 };
 308
 309 struct io_submit_link {
 310         struct io_kiocb         *head;
 311         struct io_kiocb         *last;
 312 };
 313
 314 struct io_submit_state {
 315         struct blk_plug         plug;
 316         struct io_submit_link   link;
 317
 318         /*
 319          * io_kiocb alloc cache
 320          */
 321         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 322         unsigned int            free_reqs;
 323
 324         bool                    plug_started;
 325
 326         /*
 327          * Batch completion logic
 328          */
 329         struct io_comp_state    comp;
 330
 331         /*
 332          * File reference cache
 333          */
 334         struct file             *file;
 335         unsigned int            fd;
 336         unsigned int            file_refs;
 337         unsigned int            ios_left;
 338 };
 339
 340 struct io_ring_ctx {
 341         /* const or read-mostly hot data */
 342         struct {
 343                 struct percpu_ref       refs;
 344
 345                 struct io_rings         *rings;
 346                 unsigned int            flags;
 347                 unsigned int            compat: 1;
 348                 unsigned int            drain_next: 1;
 349                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 350                 unsigned int            restricted: 1;
 351                 unsigned int            off_timeout_used: 1;
 352                 unsigned int            drain_active: 1;
 353         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 354
 355         /* submission data */
 356         struct {
 357                 struct mutex            uring_lock;
 358
 359                 /*
 360                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 361                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 362                  *
 363                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 364                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 365                  * the queue when needed.
 366                  *
 367                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 368                  * array.
 369                  */
 370                 u32                     *sq_array;
 371                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 372                 unsigned                cached_sq_head;
 373                 unsigned                sq_entries;
 374                 struct list_head        defer_list;
 375
 376                 /*
 377                  * Fixed resources fast path, should be accessed only under
 378                  * uring_lock, and updated through io_uring_register(2)
 379                  */
 380                 struct io_rsrc_node     *rsrc_node;
 381                 struct io_file_table    file_table;
 382                 unsigned                nr_user_files;
 383                 unsigned                nr_user_bufs;
 384                 struct io_mapped_ubuf   **user_bufs;
 385
 386                 struct io_submit_state  submit_state;
 387                 struct list_head        timeout_list;
 388                 struct list_head        cq_overflow_list;
 389                 struct xarray           io_buffers;
 390                 struct xarray           personalities;
 391                 u32                     pers_next;
 392                 unsigned                sq_thread_idle;
 393         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 394
 395         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 396         struct list_head        locked_free_list;
 397         unsigned int            locked_free_nr;
 398
 399         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 400         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 401
 402         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 403         struct list_head        sqd_list;
 404
 405         unsigned long           check_cq_overflow;
 406
 407         struct {
 408                 unsigned                cached_cq_tail;
 409                 unsigned                cq_entries;
 410                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 411                 struct wait_queue_head  poll_wait;
 412                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 413                 unsigned                cq_extra;
 414                 atomic_t                cq_timeouts;
 415                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 418
 419         struct {
 420                 spinlock_t              completion_lock;
 421
 422                 /*
 423                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 424                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 425                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 426                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 427                  */
 428                 struct list_head        iopoll_list;
 429                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 430                 unsigned                cancel_hash_bits;
 431                 bool                    poll_multi_queue;
 432         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 433
 434         struct io_restriction           restrictions;
 435
 436         /* slow path rsrc auxilary data, used by update/register */
 437         struct {
 438                 struct io_rsrc_node             *rsrc_backup_node;
 439                 struct io_mapped_ubuf           *dummy_ubuf;
 440                 struct io_rsrc_data             *file_data;
 441                 struct io_rsrc_data             *buf_data;
 442
 443                 struct delayed_work             rsrc_put_work;
 444                 struct llist_head               rsrc_put_llist;
 445                 struct list_head                rsrc_ref_list;
 446                 spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 447         };
 448
 449         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 450         struct {
 451                 #if defined(CONFIG_UNIX)
 452                         struct socket           *ring_sock;
 453                 #endif
 454                 /* hashed buffered write serialization */
 455                 struct io_wq_hash               *hash_map;
 456
 457                 /* Only used for accounting purposes */
 458                 struct user_struct              *user;
 459                 struct mm_struct                *mm_account;
 460
 461                 /* ctx exit and cancelation */
 462                 struct llist_head               fallback_llist;
 463                 struct delayed_work             fallback_work;
 464                 struct work_struct              exit_work;
 465                 struct list_head                tctx_list;
 466                 struct completion               ref_comp;
 467         };
 468 };
 469
 470 struct io_uring_task {
 471         /* submission side */
 472         int                     cached_refs;
 473         struct xarray           xa;
 474         struct wait_queue_head  wait;
 475         const struct io_ring_ctx *last;
 476         struct io_wq            *io_wq;
 477         struct percpu_counter   inflight;
 478         atomic_t                inflight_tracked;
 479         atomic_t                in_idle;
 480
 481         spinlock_t              task_lock;
 482         struct io_wq_work_list  task_list;
 483         unsigned long           task_state;
 484         struct callback_head    task_work;
 485 };
 486
 487 /*
 488  * First field must be the file pointer in all the
 489  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 490  */
 491 struct io_poll_iocb {
 492         struct file                     *file;
 493         struct wait_queue_head          *head;
 494         __poll_t                        events;
 495         bool                            done;
 496         bool                            canceled;
 497         struct wait_queue_entry         wait;
 498 };
 499
 500 struct io_poll_update {
 501         struct file                     *file;
 502         u64                             old_user_data;
 503         u64                             new_user_data;
 504         __poll_t                        events;
 505         bool                            update_events;
 506         bool                            update_user_data;
 507 };
 508
 509 struct io_close {
 510         struct file                     *file;
 511         int                             fd;
 512 };
 513
 514 struct io_timeout_data {
 515         struct io_kiocb                 *req;
 516         struct hrtimer                  timer;
 517         struct timespec64               ts;
 518         enum hrtimer_mode               mode;
 519 };
 520
 521 struct io_accept {
 522         struct file                     *file;
 523         struct sockaddr __user          *addr;
 524         int __user                      *addr_len;
 525         int                             flags;
 526         unsigned long                   nofile;
 527 };
 528
 529 struct io_sync {
 530         struct file                     *file;
 531         loff_t                          len;
 532         loff_t                          off;
 533         int                             flags;
 534         int                             mode;
 535 };
 536
 537 struct io_cancel {
 538         struct file                     *file;
 539         u64                             addr;
 540 };
 541
 542 struct io_timeout {
 543         struct file                     *file;
 544         u32                             off;
 545         u32                             target_seq;
 546         struct list_head                list;
 547         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 548         struct io_kiocb                 *head;
 549 };
 550
 551 struct io_timeout_rem {
 552         struct file                     *file;
 553         u64                             addr;
 554
 555         /* timeout update */
 556         struct timespec64               ts;
 557         u32                             flags;
 558 };
 559
 560 struct io_rw {
 561         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 562         struct kiocb                    kiocb;
 563         u64                             addr;
 564         u64                             len;
 565 };
 566
 567 struct io_connect {
 568         struct file                     *file;
 569         struct sockaddr __user          *addr;
 570         int                             addr_len;
 571 };
 572
 573 struct io_sr_msg {
 574         struct file                     *file;
 575         union {
 576                 struct compat_msghdr __user     *umsg_compat;
 577                 struct user_msghdr __user       *umsg;
 578                 void __user                     *buf;
 579         };
 580         int                             msg_flags;
 581         int                             bgid;
 582         size_t                          len;
 583         struct io_buffer                *kbuf;
 584 };
 585
 586 struct io_open {
 587         struct file                     *file;
 588         int                             dfd;
 589         struct filename                 *filename;
 590         struct open_how                 how;
 591         unsigned long                   nofile;
 592 };
 593
 594 struct io_rsrc_update {
 595         struct file                     *file;
 596         u64                             arg;
 597         u32                             nr_args;
 598         u32                             offset;
 599 };
 600
 601 struct io_fadvise {
 602         struct file                     *file;
 603         u64                             offset;
 604         u32                             len;
 605         u32                             advice;
 606 };
 607
 608 struct io_madvise {
 609         struct file                     *file;
 610         u64                             addr;
 611         u32                             len;
 612         u32                             advice;
 613 };
 614
 615 struct io_epoll {
 616         struct file                     *file;
 617         int                             epfd;
 618         int                             op;
 619         int                             fd;
 620         struct epoll_event              event;
 621 };
 622
 623 struct io_splice {
 624         struct file                     *file_out;
 625         struct file                     *file_in;
 626         loff_t                          off_out;
 627         loff_t                          off_in;
 628         u64                             len;
 629         unsigned int                    flags;
 630 };
 631
 632 struct io_provide_buf {
 633         struct file                     *file;
 634         __u64                           addr;
 635         __u32                           len;
 636         __u32                           bgid;
 637         __u16                           nbufs;
 638         __u16                           bid;
 639 };
 640
 641 struct io_statx {
 642         struct file                     *file;
 643         int                             dfd;
 644         unsigned int                    mask;
 645         unsigned int                    flags;
 646         const char __user               *filename;
 647         struct statx __user             *buffer;
 648 };
 649
 650 struct io_shutdown {
 651         struct file                     *file;
 652         int                             how;
 653 };
 654
 655 struct io_rename {
 656         struct file                     *file;
 657         int                             old_dfd;
 658         int                             new_dfd;
 659         struct filename                 *oldpath;
 660         struct filename                 *newpath;
 661         int                             flags;
 662 };
 663
 664 struct io_unlink {
 665         struct file                     *file;
 666         int                             dfd;
 667         int                             flags;
 668         struct filename                 *filename;
 669 };
 670
 671 struct io_completion {
 672         struct file                     *file;
 673         struct list_head                list;
 674         u32                             cflags;
 675 };
 676
 677 struct io_async_connect {
 678         struct sockaddr_storage         address;
 679 };
 680
 681 struct io_async_msghdr {
 682         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 683         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 684         struct iovec                    *free_iov;
 685         struct sockaddr __user          *uaddr;
 686         struct msghdr                   msg;
 687         struct sockaddr_storage         addr;
 688 };
 689
 690 struct io_async_rw {
 691         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 692         const struct iovec              *free_iovec;
 693         struct iov_iter                 iter;
 694         size_t                          bytes_done;
 695         struct wait_page_queue          wpq;
 696 };
 697
 698 enum {
 699         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 700         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 701         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 702         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 703         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 704         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 705
 706         /* first byte is taken by user flags, shift it to not overlap */
 707         REQ_F_FAIL_BIT          = 8,
 708         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 709         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 710         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 711         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 712         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 713         REQ_F_POLLED_BIT,
 714         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 715         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 716         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 717         REQ_F_REISSUE_BIT,
 718         REQ_F_DONT_REISSUE_BIT,
 719         REQ_F_CREDS_BIT,
 720         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 721         REQ_F_NOWAIT_READ_BIT,
 722         REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT,
 723         REQ_F_ISREG_BIT,
 724
 725         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 726         __REQ_F_LAST_BIT,
 727 };
 728
 729 enum {
 730         /* ctx owns file */
 731         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 732         /* drain existing IO first */
 733         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 734         /* linked sqes */
 735         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 736         /* doesn't sever on completion < 0 */
 737         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 738         /* IOSQE_ASYNC */
 739         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 740         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 741         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 742
 743         /* fail rest of links */
 744         REQ_F_FAIL              = BIT(REQ_F_FAIL_BIT),
 745         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 746         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 747         /* read/write uses file position */
 748         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 749         /* must not punt to workers */
 750         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 751         /* has or had linked timeout */
 752         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 753         /* needs cleanup */
 754         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 755         /* already went through poll handler */
 756         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 757         /* buffer already selected */
 758         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 759         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 760         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 761         /* completion is deferred through io_comp_state */
 762         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 763         /* caller should reissue async */
 764         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 765         /* don't attempt request reissue, see io_rw_reissue() */
 766         REQ_F_DONT_REISSUE      = BIT(REQ_F_DONT_REISSUE_BIT),
 767         /* supports async reads */
 768         REQ_F_NOWAIT_READ       = BIT(REQ_F_NOWAIT_READ_BIT),
 769         /* supports async writes */
 770         REQ_F_NOWAIT_WRITE      = BIT(REQ_F_NOWAIT_WRITE_BIT),
 771         /* regular file */
 772         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 773         /* has creds assigned */
 774         REQ_F_CREDS             = BIT(REQ_F_CREDS_BIT),
 775 };
 776
 777 struct async_poll {
 778         struct io_poll_iocb     poll;
 779         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 780 };
 781
 782 typedef void (*io_req_tw_func_t)(struct io_kiocb *req);
 783
 784 struct io_task_work {
 785         union {
 786                 struct io_wq_work_node  node;
 787                 struct llist_node       fallback_node;
 788         };
 789         io_req_tw_func_t                func;
 790 };
 791
 792 enum {
 793         IORING_RSRC_FILE                = 0,
 794         IORING_RSRC_BUFFER              = 1,
 795 };
 796
 797 /*
 798  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 799  * as the first entry in their struct definition. So you can
 800  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 801  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 802  */
 803 struct io_kiocb {
 804         union {
 805                 struct file             *file;
 806                 struct io_rw            rw;
 807                 struct io_poll_iocb     poll;
 808                 struct io_poll_update   poll_update;
 809                 struct io_accept        accept;
 810                 struct io_sync          sync;
 811                 struct io_cancel        cancel;
 812                 struct io_timeout       timeout;
 813                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 814                 struct io_connect       connect;
 815                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 816                 struct io_open          open;
 817                 struct io_close         close;
 818                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 819                 struct io_fadvise       fadvise;
 820                 struct io_madvise       madvise;
 821                 struct io_epoll         epoll;
 822                 struct io_splice        splice;
 823                 struct io_provide_buf   pbuf;
 824                 struct io_statx         statx;
 825                 struct io_shutdown      shutdown;
 826                 struct io_rename        rename;
 827                 struct io_unlink        unlink;
 828                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 829                 struct io_completion    compl;
 830         };
 831
 832         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 833         void                            *async_data;
 834         u8                              opcode;
 835         /* polled IO has completed */
 836         u8                              iopoll_completed;
 837
 838         u16                             buf_index;
 839         u32                             result;
 840
 841         struct io_ring_ctx              *ctx;
 842         unsigned int                    flags;
 843         atomic_t                        refs;
 844         struct task_struct              *task;
 845         u64                             user_data;
 846
 847         struct io_kiocb                 *link;
 848         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 849
 850         /* used with ctx->iopoll_list with reads/writes */
 851         struct list_head                inflight_entry;
 852         struct io_task_work             io_task_work;
 853         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 854         struct hlist_node               hash_node;
 855         struct async_poll               *apoll;
 856         struct io_wq_work               work;
 857         const struct cred               *creds;
 858
 859         /* store used ubuf, so we can prevent reloading */
 860         struct io_mapped_ubuf           *imu;
 861 };
 862
 863 struct io_tctx_node {
 864         struct list_head        ctx_node;
 865         struct task_struct      *task;
 866         struct io_ring_ctx      *ctx;
 867 };
 868
 869 struct io_defer_entry {
 870         struct list_head        list;
 871         struct io_kiocb         *req;
 872         u32                     seq;
 873 };
 874
 875 struct io_op_def {
 876         /* needs req->file assigned */
 877         unsigned                needs_file : 1;
 878         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 879         unsigned                hash_reg_file : 1;
 880         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 881         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 882         /* opcode is not supported by this kernel */
 883         unsigned                not_supported : 1;
 884         /* set if opcode supports polled "wait" */
 885         unsigned                pollin : 1;
 886         unsigned                pollout : 1;
 887         /* op supports buffer selection */
 888         unsigned                buffer_select : 1;
 889         /* do prep async if is going to be punted */
 890         unsigned                needs_async_setup : 1;
 891         /* should block plug */
 892         unsigned                plug : 1;
 893         /* size of async data needed, if any */
 894         unsigned short          async_size;
 895 };
 896
 897 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 898         [IORING_OP_NOP] = {},
 899         [IORING_OP_READV] = {
 900                 .needs_file             = 1,
 901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 902                 .pollin                 = 1,
 903                 .buffer_select          = 1,
 904                 .needs_async_setup      = 1,
 905                 .plug                   = 1,
 906                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 907         },
 908         [IORING_OP_WRITEV] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .hash_reg_file          = 1,
 911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 912                 .pollout                = 1,
 913                 .needs_async_setup      = 1,
 914                 .plug                   = 1,
 915                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 916         },
 917         [IORING_OP_FSYNC] = {
 918                 .needs_file             = 1,
 919         },
 920         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 921                 .needs_file             = 1,
 922                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 923                 .pollin                 = 1,
 924                 .plug                   = 1,
 925                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 926         },
 927         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 928                 .needs_file             = 1,
 929                 .hash_reg_file          = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollout                = 1,
 932                 .plug                   = 1,
 933                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 934         },
 935         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938         },
 939         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 940         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 941                 .needs_file             = 1,
 942         },
 943         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 944                 .needs_file             = 1,
 945                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 946                 .pollout                = 1,
 947                 .needs_async_setup      = 1,
 948                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 949         },
 950         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 951                 .needs_file             = 1,
 952                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 953                 .pollin                 = 1,
 954                 .buffer_select          = 1,
 955                 .needs_async_setup      = 1,
 956                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 957         },
 958         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 959                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 960         },
 961         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 962                 /* used by timeout updates' prep() */
 963         },
 964         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 965                 .needs_file             = 1,
 966                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 967                 .pollin                 = 1,
 968         },
 969         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 970         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 971                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 972         },
 973         [IORING_OP_CONNECT] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 976                 .pollout                = 1,
 977                 .needs_async_setup      = 1,
 978                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 979         },
 980         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 981                 .needs_file             = 1,
 982         },
 983         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 984         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 985         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 986         [IORING_OP_STATX] = {},
 987         [IORING_OP_READ] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 990                 .pollin                 = 1,
 991                 .buffer_select          = 1,
 992                 .plug                   = 1,
 993                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 994         },
 995         [IORING_OP_WRITE] = {
 996                 .needs_file             = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998                 .pollout                = 1,
 999                 .plug                   = 1,
1000                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
1001         },
1002         [IORING_OP_FADVISE] = {
1003                 .needs_file             = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_MADVISE] = {},
1006         [IORING_OP_SEND] = {
1007                 .needs_file             = 1,
1008                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1009                 .pollout                = 1,
1010         },
1011         [IORING_OP_RECV] = {
1012                 .needs_file             = 1,
1013                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1014                 .pollin                 = 1,
1015                 .buffer_select          = 1,
1016         },
1017         [IORING_OP_OPENAT2] = {
1018         },
1019         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
1020                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1021         },
1022         [IORING_OP_SPLICE] = {
1023                 .needs_file             = 1,
1024                 .hash_reg_file          = 1,
1025                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1026         },
1027         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
1028         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1029         [IORING_OP_TEE] = {
1030                 .needs_file             = 1,
1031                 .hash_reg_file          = 1,
1032                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1033         },
1034         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1035                 .needs_file             = 1,
1036         },
1037         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1038         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1039 };
1040
1041 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index);
1043 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1044                                          struct task_struct *task,
1045                                          bool cancel_all);
1046 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd);
1047
1048 static bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1049                                  long res, unsigned int cflags);
1050 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1051 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1052 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1053 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1054 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1055 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
1056                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
1057                                      unsigned nr_args);
1058 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1059 static struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
1060                                 struct io_submit_state *state,
1061                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1062 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1063 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1064
1065 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1066 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx);
1067 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req);
1068 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1069
1070 static struct kmem_cache *req_cachep;
1071
1072 static const struct file_operations io_uring_fops;
1073
1074 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1075 {
1076 #if defined(CONFIG_UNIX)
1077         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1078                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1079
1080                 return ctx->ring_sock->sk;
1081         }
1082 #endif
1083         return NULL;
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1086
1087 #define io_for_each_link(pos, head) \
1088         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1089
1090 static inline void io_req_set_rsrc_node(struct io_kiocb *req)
1091 {
1092         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1093
1094         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1095                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->rsrc_node->refs;
1096                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1097         }
1098 }
1099
1100 static void io_refs_resurrect(struct percpu_ref *ref, struct completion *compl)
1101 {
1102         bool got = percpu_ref_tryget(ref);
1103
1104         /* already at zero, wait for ->release() */
1105         if (!got)
1106                 wait_for_completion(compl);
1107         percpu_ref_resurrect(ref);
1108         if (got)
1109                 percpu_ref_put(ref);
1110 }
1111
1112 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head, struct task_struct *task,
1113                           bool cancel_all)
1114 {
1115         struct io_kiocb *req;
1116
1117         if (task && head->task != task)
1118                 return false;
1119         if (cancel_all)
1120                 return true;
1121
1122         io_for_each_link(req, head) {
1123                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1124                         return true;
1125         }
1126         return false;
1127 }
1128
1129 static inline void req_set_fail(struct io_kiocb *req)
1130 {
1131         req->flags |= REQ_F_FAIL;
1132 }
1133
1134 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1135 {
1136         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1137
1138         complete(&ctx->ref_comp);
1139 }
1140
1141 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1142 {
1143         return !req->timeout.off;
1144 }
1145
1146 static void io_fallback_req_func(struct work_struct *work)
1147 {
1148         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
1149                                                 fallback_work.work);
1150         struct llist_node *node = llist_del_all(&ctx->fallback_llist);
1151         struct io_kiocb *req, *tmp;
1152
1153         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1154         llist_for_each_entry_safe(req, tmp, node, io_task_work.fallback_node)
1155                 req->io_task_work.func(req);
1156         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1157 }
1158
1159 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1160 {
1161         struct io_ring_ctx *ctx;
1162         int hash_bits;
1163
1164         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1165         if (!ctx)
1166                 return NULL;
1167
1168         /*
1169          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1170          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1171          */
1172         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1173         hash_bits -= 5;
1174         if (hash_bits <= 0)
1175                 hash_bits = 1;
1176         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1177         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1178                                         GFP_KERNEL);
1179         if (!ctx->cancel_hash)
1180                 goto err;
1181         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1182
1183         ctx->dummy_ubuf = kzalloc(sizeof(*ctx->dummy_ubuf), GFP_KERNEL);
1184         if (!ctx->dummy_ubuf)
1185                 goto err;
1186         /* set invalid range, so io_import_fixed() fails meeting it */
1187         ctx->dummy_ubuf->ubuf = -1UL;
1188
1189         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1190                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1191                 goto err;
1192
1193         ctx->flags = p->flags;
1194         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1195         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1196         init_waitqueue_head(&ctx->poll_wait);
1197         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1198         init_completion(&ctx->ref_comp);
1199         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1200         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1201         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1202         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1203         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1204         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1205         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1206         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1207         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1208         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1209         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1210         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1211         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1212         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1213         INIT_LIST_HEAD(&ctx->locked_free_list);
1214         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->fallback_work, io_fallback_req_func);
1215         return ctx;
1216 err:
1217         kfree(ctx->dummy_ubuf);
1218         kfree(ctx->cancel_hash);
1219         kfree(ctx);
1220         return NULL;
1221 }
1222
1223 static void io_account_cq_overflow(struct io_ring_ctx *ctx)
1224 {
1225         struct io_rings *r = ctx->rings;
1226
1227         WRITE_ONCE(r->cq_overflow, READ_ONCE(r->cq_overflow) + 1);
1228         ctx->cq_extra--;
1229 }
1230
1231 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1232 {
1233         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1234                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1235
1236                 return seq + READ_ONCE(ctx->cq_extra) != ctx->cached_cq_tail;
1237         }
1238
1239         return false;
1240 }
1241
1242 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
1243 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
1244 #ifdef CONFIG_64BIT
1245 #define FFS_ISREG               0x4UL
1246 #else
1247 #define FFS_ISREG               0x0UL
1248 #endif
1249 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
1250
1251 static inline bool io_req_ffs_set(struct io_kiocb *req)
1252 {
1253         return IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE);
1254 }
1255
1256 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1257 {
1258         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1259                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1260                 atomic_inc(&current->io_uring->inflight_tracked);
1261         }
1262 }
1263
1264 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1265 {
1266         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1267         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1268
1269         if (!(req->flags & REQ_F_CREDS)) {
1270                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
1271                 req->creds = get_current_cred();
1272         }
1273
1274         req->work.list.next = NULL;
1275         req->work.flags = 0;
1276         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1277                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1278
1279         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1280                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1281                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1282         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1283                 if (def->unbound_nonreg_file)
1284                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1285         }
1286
1287         switch (req->opcode) {
1288         case IORING_OP_SPLICE:
1289         case IORING_OP_TEE:
1290                 if (!S_ISREG(file_inode(req->splice.file_in)->i_mode))
1291                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1292                 break;
1293         }
1294 }
1295
1296 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1297 {
1298         struct io_kiocb *cur;
1299
1300         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) {
1301                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1302
1303                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1304                 io_for_each_link(cur, req)
1305                         io_prep_async_work(cur);
1306                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1307         } else {
1308                 io_for_each_link(cur, req)
1309                         io_prep_async_work(cur);
1310         }
1311 }
1312
1313 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1314 {
1315         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1316         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1317         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1318
1319         BUG_ON(!tctx);
1320         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1321
1322         /* init ->work of the whole link before punting */
1323         io_prep_async_link(req);
1324
1325         /*
1326          * Not expected to happen, but if we do have a bug where this _can_
1327          * happen, catch it here and ensure the request is marked as
1328          * canceled. That will make io-wq go through the usual work cancel
1329          * procedure rather than attempt to run this request (or create a new
1330          * worker for it).
1331          */
1332         if (WARN_ON_ONCE(!same_thread_group(req->task, current)))
1333                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1334
1335         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1336                                         &req->work, req->flags);
1337         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1338         if (link)
1339                 io_queue_linked_timeout(link);
1340 }
1341
1342 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1343         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1344 {
1345         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1346
1347         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1348                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1349                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1350                 list_del_init(&req->timeout.list);
1351                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, status, 0);
1352                 io_put_req_deferred(req, 1);
1353         }
1354 }
1355
1356 static void io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         while (!list_empty(&ctx->defer_list)) {
1359                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1360                                                 struct io_defer_entry, list);
1361
1362                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1363                         break;
1364                 list_del_init(&de->list);
1365                 io_req_task_queue(de->req);
1366                 kfree(de);
1367         }
1368 }
1369
1370 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1371 {
1372         u32 seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1373
1374         while (!list_empty(&ctx->timeout_list)) {
1375                 u32 events_needed, events_got;
1376                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1377                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1378
1379                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1380                         break;
1381
1382                 /*
1383                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1384                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1385                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1386                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1387                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1388                  */
1389                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1390                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1391                 if (events_got < events_needed)
1392                         break;
1393
1394                 list_del_init(&req->timeout.list);
1395                 io_kill_timeout(req, 0);
1396         }
1397         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1398 }
1399
1400 static void __io_commit_cqring_flush(struct io_ring_ctx *ctx)
1401 {
1402         if (ctx->off_timeout_used)
1403                 io_flush_timeouts(ctx);
1404         if (ctx->drain_active)
1405                 io_queue_deferred(ctx);
1406 }
1407
1408 static inline void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1409 {
1410         if (unlikely(ctx->off_timeout_used || ctx->drain_active))
1411                 __io_commit_cqring_flush(ctx);
1412         /* order cqe stores with ring update */
1413         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1414 }
1415
1416 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1417 {
1418         struct io_rings *r = ctx->rings;
1419
1420         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == ctx->sq_entries;
1421 }
1422
1423 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1424 {
1425         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1426 }
1427
1428 static inline struct io_uring_cqe *io_get_cqe(struct io_ring_ctx *ctx)
1429 {
1430         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1431         unsigned tail, mask = ctx->cq_entries - 1;
1432
1433         /*
1434          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1435          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1436          * fill the cq entry
1437          */
1438         if (__io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1439                 return NULL;
1440
1441         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1442         return &rings->cqes[tail & mask];
1443 }
1444
1445 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1446 {
1447         if (likely(!ctx->cq_ev_fd))
1448                 return false;
1449         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1450                 return false;
1451         return !ctx->eventfd_async || io_wq_current_is_worker();
1452 }
1453
1454 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1455 {
1456         /*
1457          * wake_up_all() may seem excessive, but io_wake_function() and
1458          * io_should_wake() handle the termination of the loop and only
1459          * wake as many waiters as we need to.
1460          */
1461         if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1462                 wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1463         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1464                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1465         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1466                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1467         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1468                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1469                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1470         }
1471 }
1472
1473 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1474 {
1475         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1476                 if (wq_has_sleeper(&ctx->cq_wait))
1477                         wake_up_all(&ctx->cq_wait);
1478         }
1479         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1480                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1481         if (waitqueue_active(&ctx->poll_wait)) {
1482                 wake_up_interruptible(&ctx->poll_wait);
1483                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1484         }
1485 }
1486
1487 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1488 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1489 {
1490         unsigned long flags;
1491         bool all_flushed, posted;
1492
1493         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == ctx->cq_entries)
1494                 return false;
1495
1496         posted = false;
1497         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1498         while (!list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1499                 struct io_uring_cqe *cqe = io_get_cqe(ctx);
1500                 struct io_overflow_cqe *ocqe;
1501
1502                 if (!cqe && !force)
1503                         break;
1504                 ocqe = list_first_entry(&ctx->cq_overflow_list,
1505                                         struct io_overflow_cqe, list);
1506                 if (cqe)
1507                         memcpy(cqe, &ocqe->cqe, sizeof(*cqe));
1508                 else
1509                         io_account_cq_overflow(ctx);
1510
1511                 posted = true;
1512                 list_del(&ocqe->list);
1513                 kfree(ocqe);
1514         }
1515
1516         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1517         if (all_flushed) {
1518                 clear_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1519                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1520                            ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1521         }
1522
1523         if (posted)
1524                 io_commit_cqring(ctx);
1525         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1526         if (posted)
1527                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1528         return all_flushed;
1529 }
1530
1531 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force)
1532 {
1533         bool ret = true;
1534
1535         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow)) {
1536                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1537                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1538                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1539                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force);
1540                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1541                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1542         }
1543
1544         return ret;
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1549  * see commit f958d7b528b1 for details.
1550  */
1551 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1552         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1553
1554 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1555 {
1556         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1557 }
1558
1559 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1560 {
1561         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1562         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1563 }
1564
1565 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1566 {
1567         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1568         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1569 }
1570
1571 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1572 {
1573         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1574 }
1575
1576 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1577 {
1578         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1579         atomic_inc(&req->refs);
1580 }
1581
1582 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1583 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1584 {
1585         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1586
1587         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1588         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1589                 wake_up(&tctx->wait);
1590         put_task_struct_many(task, nr);
1591 }
1592
1593 static bool io_cqring_event_overflow(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1594                                      long res, unsigned int cflags)
1595 {
1596         struct io_overflow_cqe *ocqe;
1597
1598         ocqe = kmalloc(sizeof(*ocqe), GFP_ATOMIC | __GFP_ACCOUNT);
1599         if (!ocqe) {
1600                 /*
1601                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1602                  * or cannot allocate an overflow entry, then we need to drop it
1603                  * on the floor.
1604                  */
1605                 io_account_cq_overflow(ctx);
1606                 return false;
1607         }
1608         if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1609                 set_bit(0, &ctx->check_cq_overflow);
1610                 WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
1611                            ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_CQ_OVERFLOW);
1612
1613         }
1614         ocqe->cqe.user_data = user_data;
1615         ocqe->cqe.res = res;
1616         ocqe->cqe.flags = cflags;
1617         list_add_tail(&ocqe->list, &ctx->cq_overflow_list);
1618         return true;
1619 }
1620
1621 static inline bool __io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1622                                           long res, unsigned int cflags)
1623 {
1624         struct io_uring_cqe *cqe;
1625
1626         trace_io_uring_complete(ctx, user_data, res, cflags);
1627
1628         /*
1629          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1630          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1631          * the ring.
1632          */
1633         cqe = io_get_cqe(ctx);
1634         if (likely(cqe)) {
1635                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, user_data);
1636                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1637                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1638                 return true;
1639         }
1640         return io_cqring_event_overflow(ctx, user_data, res, cflags);
1641 }
1642
1643 /* not as hot to bloat with inlining */
1644 static noinline bool io_cqring_fill_event(struct io_ring_ctx *ctx, u64 user_data,
1645                                           long res, unsigned int cflags)
1646 {
1647         return __io_cqring_fill_event(ctx, user_data, res, cflags);
1648 }
1649
1650 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1651                                  unsigned int cflags)
1652 {
1653         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1654         unsigned long flags;
1655
1656         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1657         __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, res, cflags);
1658         /*
1659          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1660          * free_list cache.
1661          */
1662         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1663                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1664                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL))
1665                                 io_disarm_next(req);
1666                         if (req->link) {
1667                                 io_req_task_queue(req->link);
1668                                 req->link = NULL;
1669                         }
1670                 }
1671                 io_dismantle_req(req);
1672                 io_put_task(req->task, 1);
1673                 list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1674                 ctx->locked_free_nr++;
1675         } else {
1676                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1677                         req = NULL;
1678         }
1679         io_commit_cqring(ctx);
1680         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1681
1682         if (req) {
1683                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1684                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1685         }
1686 }
1687
1688 static inline bool io_req_needs_clean(struct io_kiocb *req)
1689 {
1690         return req->flags & IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
1691 }
1692
1693 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1694                                   unsigned int cflags)
1695 {
1696         if (io_req_needs_clean(req))
1697                 io_clean_op(req);
1698         req->result = res;
1699         req->compl.cflags = cflags;
1700         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1701 }
1702
1703 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1704                                      long res, unsigned cflags)
1705 {
1706         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1707                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1708         else
1709                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1710 }
1711
1712 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1713 {
1714         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1715 }
1716
1717 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1718 {
1719         req_set_fail(req);
1720         io_put_req(req);
1721         io_req_complete_post(req, res, 0);
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Don't initialise the fields below on every allocation, but do that in
1726  * advance and keep them valid across allocations.
1727  */
1728 static void io_preinit_req(struct io_kiocb *req, struct io_ring_ctx *ctx)
1729 {
1730         req->ctx = ctx;
1731         req->link = NULL;
1732         req->async_data = NULL;
1733         /* not necessary, but safer to zero */
1734         req->result = 0;
1735 }
1736
1737 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1738                                         struct io_comp_state *cs)
1739 {
1740         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1741         list_splice_init(&ctx->locked_free_list, &cs->free_list);
1742         ctx->locked_free_nr = 0;
1743         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1744 }
1745
1746 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1747 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1748 {
1749         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1750         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1751         int nr;
1752
1753         /*
1754          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1755          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1756          * side cache.
1757          */
1758         if (READ_ONCE(ctx->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1759                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1760
1761         nr = state->free_reqs;
1762         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1763                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1764                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1765
1766                 list_del(&req->compl.list);
1767                 state->reqs[nr++] = req;
1768                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1769                         break;
1770         }
1771
1772         state->free_reqs = nr;
1773         return nr != 0;
1774 }
1775
1776 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1777 {
1778         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1779         gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1780         int ret, i;
1781
1782         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(state->reqs) < IO_REQ_ALLOC_BATCH);
1783
1784         if (likely(state->free_reqs || io_flush_cached_reqs(ctx)))
1785                 goto got_req;
1786
1787         ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1788                                     state->reqs);
1789
1790         /*
1791          * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1792          * retry single alloc to be on the safe side.
1793          */
1794         if (unlikely(ret <= 0)) {
1795                 state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1796                 if (!state->reqs[0])
1797                         return NULL;
1798                 ret = 1;
1799         }
1800
1801         for (i = 0; i < ret; i++)
1802                 io_preinit_req(state->reqs[i], ctx);
1803         state->free_reqs = ret;
1804 got_req:
1805         state->free_reqs--;
1806         return state->reqs[state->free_reqs];
1807 }
1808
1809 static inline void io_put_file(struct file *file)
1810 {
1811         if (file)
1812                 fput(file);
1813 }
1814
1815 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1816 {
1817         unsigned int flags = req->flags;
1818
1819         if (io_req_needs_clean(req))
1820                 io_clean_op(req);
1821         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1822                 io_put_file(req->file);
1823         if (req->fixed_rsrc_refs)
1824                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1825         if (req->async_data) {
1826                 kfree(req->async_data);
1827                 req->async_data = NULL;
1828         }
1829 }
1830
1831 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1832 {
1833         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1834         unsigned long flags;
1835
1836         io_dismantle_req(req);
1837         io_put_task(req->task, 1);
1838
1839         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1840         list_add(&req->compl.list, &ctx->locked_free_list);
1841         ctx->locked_free_nr++;
1842         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1843
1844         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1845 }
1846
1847 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1848 {
1849         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1850
1851         req->link = nxt->link;
1852         nxt->link = NULL;
1853 }
1854
1855 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1856         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1857 {
1858         struct io_kiocb *link = req->link;
1859
1860         /*
1861          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1862          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1863          */
1864         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1865                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1866
1867                 io_remove_next_linked(req);
1868                 link->timeout.head = NULL;
1869                 if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) != -1) {
1870                         io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data,
1871                                              -ECANCELED, 0);
1872                         io_put_req_deferred(link, 1);
1873                         return true;
1874                 }
1875         }
1876         return false;
1877 }
1878
1879 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1880         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1881 {
1882         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1883
1884         req->link = NULL;
1885         while (link) {
1886                 nxt = link->link;
1887                 link->link = NULL;
1888
1889                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1890                 io_cqring_fill_event(link->ctx, link->user_data, -ECANCELED, 0);
1891                 io_put_req_deferred(link, 2);
1892                 link = nxt;
1893         }
1894 }
1895
1896 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1897         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1898 {
1899         bool posted = false;
1900
1901         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1902                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1903         if (unlikely((req->flags & REQ_F_FAIL) &&
1904                      !(req->flags & REQ_F_HARDLINK))) {
1905                 posted |= (req->link != NULL);
1906                 io_fail_links(req);
1907         }
1908         return posted;
1909 }
1910
1911 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1912 {
1913         struct io_kiocb *nxt;
1914
1915         /*
1916          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1917          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1918          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1919          * of the chain.
1920          */
1921         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL)) {
1922                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1923                 unsigned long flags;
1924                 bool posted;
1925
1926                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1927                 posted = io_disarm_next(req);
1928                 if (posted)
1929                         io_commit_cqring(req->ctx);
1930                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1931                 if (posted)
1932                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1933         }
1934         nxt = req->link;
1935         req->link = NULL;
1936         return nxt;
1937 }
1938
1939 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1940 {
1941         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1942                 return NULL;
1943         return __io_req_find_next(req);
1944 }
1945
1946 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1947 {
1948         if (!ctx)
1949                 return;
1950         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1951                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1952                 io_submit_flush_completions(ctx);
1953                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1954         }
1955         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1956 }
1957
1958 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1959 {
1960         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1961         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task,
1962                                                   task_work);
1963
1964         while (1) {
1965                 struct io_wq_work_node *node;
1966
1967                 spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1968                 node = tctx->task_list.first;
1969                 INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1970                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1971
1972                 while (node) {
1973                         struct io_wq_work_node *next = node->next;
1974                         struct io_kiocb *req = container_of(node, struct io_kiocb,
1975                                                             io_task_work.node);
1976
1977                         if (req->ctx != ctx) {
1978                                 ctx_flush_and_put(ctx);
1979                                 ctx = req->ctx;
1980                                 percpu_ref_get(&ctx->refs);
1981                         }
1982                         req->io_task_work.func(req);
1983                         node = next;
1984                 }
1985                 if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1986                         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1987                         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1988                         if (wq_list_empty(&tctx->task_list)) {
1989                                 spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1990                                 break;
1991                         }
1992                         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1993                         /* another tctx_task_work() is enqueued, yield */
1994                         if (test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1995                                 break;
1996                 }
1997                 cond_resched();
1998         }
1999
2000         ctx_flush_and_put(ctx);
2001 }
2002
2003 static void io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2004 {
2005         struct task_struct *tsk = req->task;
2006         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
2007         enum task_work_notify_mode notify;
2008         struct io_wq_work_node *node;
2009         unsigned long flags;
2010
2011         WARN_ON_ONCE(!tctx);
2012
2013         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2014         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
2015         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2016
2017         /* task_work already pending, we're done */
2018         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
2019             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
2020                 return;
2021
2022         /*
2023          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2024          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2025          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2026          * will do the job.
2027          */
2028         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
2029         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
2030                 wake_up_process(tsk);
2031                 return;
2032         }
2033
2034         clear_bit(0, &tctx->task_state);
2035         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
2036         node = tctx->task_list.first;
2037         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
2038         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
2039
2040         while (node) {
2041                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
2042                 node = node->next;
2043                 if (llist_add(&req->io_task_work.fallback_node,
2044                               &req->ctx->fallback_llist))
2045                         schedule_delayed_work(&req->ctx->fallback_work, 1);
2046         }
2047 }
2048
2049 static void io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req)
2050 {
2051         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2052
2053         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2054         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2055         io_req_complete_failed(req, req->result);
2056         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2057 }
2058
2059 static void io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2060 {
2061         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2062
2063         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2064         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2065         if (likely(!(req->task->flags & PF_EXITING)))
2066                 __io_queue_sqe(req);
2067         else
2068                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2069         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2070 }
2071
2072 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2073 {
2074         req->result = ret;
2075         req->io_task_work.func = io_req_task_cancel;
2076         io_req_task_work_add(req);
2077 }
2078
2079 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2080 {
2081         req->io_task_work.func = io_req_task_submit;
2082         io_req_task_work_add(req);
2083 }
2084
2085 static void io_req_task_queue_reissue(struct io_kiocb *req)
2086 {
2087         req->io_task_work.func = io_queue_async_work;
2088         io_req_task_work_add(req);
2089 }
2090
2091 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2092 {
2093         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2094
2095         if (nxt)
2096                 io_req_task_queue(nxt);
2097 }
2098
2099 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2100 {
2101         io_queue_next(req);
2102         __io_free_req(req);
2103 }
2104
2105 struct req_batch {
2106         struct task_struct      *task;
2107         int                     task_refs;
2108         int                     ctx_refs;
2109 };
2110
2111 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2112 {
2113         rb->task_refs = 0;
2114         rb->ctx_refs = 0;
2115         rb->task = NULL;
2116 }
2117
2118 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2119                                      struct req_batch *rb)
2120 {
2121         if (rb->ctx_refs)
2122                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2123         if (rb->task == current)
2124                 current->io_uring->cached_refs += rb->task_refs;
2125         else if (rb->task)
2126                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2127 }
2128
2129 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2130                               struct io_submit_state *state)
2131 {
2132         io_queue_next(req);
2133         io_dismantle_req(req);
2134
2135         if (req->task != rb->task) {
2136                 if (rb->task)
2137                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2138                 rb->task = req->task;
2139                 rb->task_refs = 0;
2140         }
2141         rb->task_refs++;
2142         rb->ctx_refs++;
2143
2144         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2145                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2146         else
2147                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2148 }
2149
2150 static void io_submit_flush_completions(struct io_ring_ctx *ctx)
2151         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
2152 {
2153         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
2154         int i, nr = cs->nr;
2155         struct req_batch rb;
2156
2157         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2158         for (i = 0; i < nr; i++) {
2159                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2160
2161                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result,
2162                                         req->compl.cflags);
2163         }
2164         io_commit_cqring(ctx);
2165         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2166         io_cqring_ev_posted(ctx);
2167
2168         io_init_req_batch(&rb);
2169         for (i = 0; i < nr; i++) {
2170                 struct io_kiocb *req = cs->reqs[i];
2171
2172                 /* submission and completion refs */
2173                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2174                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2175         }
2176
2177         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2178         cs->nr = 0;
2179 }
2180
2181 /*
2182  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2183  * was the last reference to this request.
2184  */
2185 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2186 {
2187         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2188
2189         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2190                 nxt = io_req_find_next(req);
2191                 __io_free_req(req);
2192         }
2193         return nxt;
2194 }
2195
2196 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2197 {
2198         if (req_ref_put_and_test(req))
2199                 io_free_req(req);
2200 }
2201
2202 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2203 {
2204         if (req_ref_sub_and_test(req, refs)) {
2205                 req->io_task_work.func = io_free_req;
2206                 io_req_task_work_add(req);
2207         }
2208 }
2209
2210 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2211 {
2212         /* See comment at the top of this file */
2213         smp_rmb();
2214         return __io_cqring_events(ctx);
2215 }
2216
2217 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2218 {
2219         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2220
2221         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2222         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2223 }
2224
2225 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2226 {
2227         unsigned int cflags;
2228
2229         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2230         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2231         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2232         kfree(kbuf);
2233         return cflags;
2234 }
2235
2236 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2237 {
2238         struct io_buffer *kbuf;
2239
2240         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2241         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2242 }
2243
2244 static inline bool io_run_task_work(void)
2245 {
2246         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL) || current->task_works) {
2247                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2248                 tracehook_notify_signal();
2249                 return true;
2250         }
2251
2252         return false;
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Find and free completed poll iocbs
2257  */
2258 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2259                                struct list_head *done, bool resubmit)
2260 {
2261         struct req_batch rb;
2262         struct io_kiocb *req;
2263
2264         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2265         smp_rmb();
2266
2267         io_init_req_batch(&rb);
2268         while (!list_empty(done)) {
2269                 int cflags = 0;
2270
2271                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2272                 list_del(&req->inflight_entry);
2273
2274                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN && resubmit &&
2275                     !(req->flags & REQ_F_DONT_REISSUE)) {
2276                         req->iopoll_completed = 0;
2277                         req_ref_get(req);
2278                         io_req_task_queue_reissue(req);
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2283                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2284
2285                 __io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, req->result, cflags);
2286                 (*nr_events)++;
2287
2288                 if (req_ref_put_and_test(req))
2289                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2290         }
2291
2292         io_commit_cqring(ctx);
2293         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2294         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2295 }
2296
2297 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2298                         long min, bool resubmit)
2299 {
2300         struct io_kiocb *req, *tmp;
2301         LIST_HEAD(done);
2302         bool spin;
2303
2304         /*
2305          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2306          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2307          */
2308         spin = !ctx->poll_multi_queue && *nr_events < min;
2309
2310         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2311                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2312                 int ret;
2313
2314                 /*
2315                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2316                  * If we find a request that requires polling, break out
2317                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2318                  */
2319                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2320                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2321                         continue;
2322                 }
2323                 if (!list_empty(&done))
2324                         break;
2325
2326                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2327                 if (unlikely(ret < 0))
2328                         return ret;
2329                 else if (ret)
2330                         spin = false;
2331
2332                 /* iopoll may have completed current req */
2333                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2334                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2335         }
2336
2337         if (!list_empty(&done))
2338                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done, resubmit);
2339
2340         return 0;
2341 }
2342
2343 /*
2344  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2345  * find and complete them.
2346  */
2347 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2348 {
2349         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2350                 return;
2351
2352         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2353         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2354                 unsigned int nr_events = 0;
2355
2356                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, false);
2357
2358                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2359                 if (nr_events == 0)
2360                         break;
2361                 /*
2362                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2363                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2364                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2365                  */
2366                 if (need_resched()) {
2367                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2368                         cond_resched();
2369                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2370                 }
2371         }
2372         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2373 }
2374
2375 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2376 {
2377         unsigned int nr_events = 0;
2378         int ret = 0;
2379
2380         /*
2381          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2382          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2383          * that got punted to a workqueue.
2384          */
2385         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2386         /*
2387          * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2388          * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2389          * already triggered a CQE (eg in error).
2390          */
2391         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
2392                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
2393         if (io_cqring_events(ctx))
2394                 goto out;
2395         do {
2396                 /*
2397                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2398                  * application entering polling for a command before it gets
2399                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2400                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2401                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2402                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2403                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2404                  * very same mutex.
2405                  */
2406                 if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2407                         u32 tail = ctx->cached_cq_tail;
2408
2409                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2410                         io_run_task_work();
2411                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2412
2413                         /* some requests don't go through iopoll_list */
2414                         if (tail != ctx->cached_cq_tail ||
2415                             list_empty(&ctx->iopoll_list))
2416                                 break;
2417                 }
2418                 ret = io_do_iopoll(ctx, &nr_events, min, true);
2419         } while (!ret && nr_events < min && !need_resched());
2420 out:
2421         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2422         return ret;
2423 }
2424
2425 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2426 {
2427         /*
2428          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2429          * thread.
2430          */
2431         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2432                 struct super_block *sb = file_inode(req->file)->i_sb;
2433
2434                 __sb_writers_acquired(sb, SB_FREEZE_WRITE);
2435                 sb_end_write(sb);
2436         }
2437 }
2438
2439 #ifdef CONFIG_BLOCK
2440 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2441 {
2442         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2443
2444         if (!rw)
2445                 return !io_req_prep_async(req);
2446         /* may have left rw->iter inconsistent on -EIOCBQUEUED */
2447         iov_iter_revert(&rw->iter, req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2448         return true;
2449 }
2450
2451 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2452 {
2453         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2454         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2455
2456         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2457                 return false;
2458         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2459             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2460                 return false;
2461         /*
2462          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2463          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2464          * -EAGAIN.
2465          */
2466         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2467                 return false;
2468         /*
2469          * Play it safe and assume not safe to re-import and reissue if we're
2470          * not in the original thread group (or in task context).
2471          */
2472         if (!same_thread_group(req->task, current) || !in_task())
2473                 return false;
2474         return true;
2475 }
2476 #else
2477 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2478 {
2479         return false;
2480 }
2481 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2482 {
2483         return false;
2484 }
2485 #endif
2486
2487 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2488                              unsigned int issue_flags)
2489 {
2490         int cflags = 0;
2491
2492         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2493                 kiocb_end_write(req);
2494         if (res != req->result) {
2495                 if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) &&
2496                     io_rw_should_reissue(req)) {
2497                         req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2498                         return;
2499                 }
2500                 req_set_fail(req);
2501         }
2502         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2503                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2504         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2505 }
2506
2507 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2508 {
2509         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2510
2511         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2512 }
2513
2514 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2515 {
2516         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2517
2518         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2519                 kiocb_end_write(req);
2520         if (unlikely(res != req->result)) {
2521                 if (!(res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req) &&
2522                     io_resubmit_prep(req))) {
2523                         req_set_fail(req);
2524                         req->flags |= REQ_F_DONT_REISSUE;
2525                 }
2526         }
2527
2528         WRITE_ONCE(req->result, res);
2529         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2530         smp_wmb();
2531         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2532 }
2533
2534 /*
2535  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2536  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2537  * find it from a io_do_iopoll() thread before the issuer is done
2538  * accessing the kiocb cookie.
2539  */
2540 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req)
2541 {
2542         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2543         const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
2544
2545         /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
2546         if (unlikely(in_async))
2547                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2548
2549         /*
2550          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2551          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2552          * different devices.
2553          */
2554         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2555                 ctx->poll_multi_queue = false;
2556         } else if (!ctx->poll_multi_queue) {
2557                 struct io_kiocb *list_req;
2558                 unsigned int queue_num0, queue_num1;
2559
2560                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2561                                                 inflight_entry);
2562
2563                 if (list_req->file != req->file) {
2564                         ctx->poll_multi_queue = true;
2565                 } else {
2566                         queue_num0 = blk_qc_t_to_queue_num(list_req->rw.kiocb.ki_cookie);
2567                         queue_num1 = blk_qc_t_to_queue_num(req->rw.kiocb.ki_cookie);
2568                         if (queue_num0 != queue_num1)
2569                                 ctx->poll_multi_queue = true;
2570                 }
2571         }
2572
2573         /*
2574          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2575          * it to the front so we find it first.
2576          */
2577         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2578                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2579         else
2580                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2581
2582         if (unlikely(in_async)) {
2583                 /*
2584                  * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handle
2585                  * in sq thread task context or in io worker task context. If
2586                  * current task context is sq thread, we don't need to check
2587                  * whether should wake up sq thread.
2588                  */
2589                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2590                     wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2591                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2592
2593                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2594         }
2595 }
2596
2597 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2598 {
2599         if (state->file_refs) {
2600                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2601                 state->file_refs = 0;
2602         }
2603 }
2604
2605 /*
2606  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2607  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2608  * has more than one submission.
2609  */
2610 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2611 {
2612         if (!state)
2613                 return fget(fd);
2614
2615         if (state->file_refs) {
2616                 if (state->fd == fd) {
2617                         state->file_refs--;
2618                         return state->file;
2619                 }
2620                 io_state_file_put(state);
2621         }
2622         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2623         if (unlikely(!state->file))
2624                 return NULL;
2625
2626         state->fd = fd;
2627         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2628         return state->file;
2629 }
2630
2631 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2632 {
2633         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2634 }
2635
2636 /*
2637  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2638  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2639  * inline.
2640  */
2641 static bool __io_file_supports_nowait(struct file *file, int rw)
2642 {
2643         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2644
2645         if (S_ISBLK(mode)) {
2646                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2647                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2648                         return true;
2649                 return false;
2650         }
2651         if (S_ISSOCK(mode))
2652                 return true;
2653         if (S_ISREG(mode)) {
2654                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2655                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2656                     file->f_op != &io_uring_fops)
2657                         return true;
2658                 return false;
2659         }
2660
2661         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2662         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2663                 return true;
2664
2665         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2666                 return false;
2667
2668         if (rw == READ)
2669                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2670
2671         return file->f_op->write_iter != NULL;
2672 }
2673
2674 static bool io_file_supports_nowait(struct io_kiocb *req, int rw)
2675 {
2676         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_READ))
2677                 return true;
2678         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_NOWAIT_WRITE))
2679                 return true;
2680
2681         return __io_file_supports_nowait(req->file, rw);
2682 }
2683
2684 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2685 {
2686         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2687         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2688         struct file *file = req->file;
2689         unsigned ioprio;
2690         int ret;
2691
2692         if (!io_req_ffs_set(req) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2693                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2694
2695         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2696         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2697                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2698                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2699         }
2700         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2701         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2702         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2703         if (unlikely(ret))
2704                 return ret;
2705
2706         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2707         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2708                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2709
2710         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2711         if (ioprio) {
2712                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2713                 if (ret)
2714                         return ret;
2715
2716                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2717         } else
2718                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2719
2720         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2721                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2722                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2723                         return -EOPNOTSUPP;
2724
2725                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2726                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2727                 req->iopoll_completed = 0;
2728         } else {
2729                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2730                         return -EINVAL;
2731                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2732         }
2733
2734         if (req->opcode == IORING_OP_READ_FIXED ||
2735             req->opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2736                 req->imu = NULL;
2737                 io_req_set_rsrc_node(req);
2738         }
2739
2740         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2741         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2742         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2743         return 0;
2744 }
2745
2746 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2747 {
2748         switch (ret) {
2749         case -EIOCBQUEUED:
2750                 break;
2751         case -ERESTARTSYS:
2752         case -ERESTARTNOINTR:
2753         case -ERESTARTNOHAND:
2754         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2755                 /*
2756                  * We can't just restart the syscall, since previously
2757                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2758                  * IO with EINTR.
2759                  */
2760                 ret = -EINTR;
2761                 fallthrough;
2762         default:
2763                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2764         }
2765 }
2766
2767 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2768                        unsigned int issue_flags)
2769 {
2770         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2771         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2772         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2773
2774         /* add previously done IO, if any */
2775         if (io && io->bytes_done > 0) {
2776                 if (ret < 0)
2777                         ret = io->bytes_done;
2778                 else
2779                         ret += io->bytes_done;
2780         }
2781
2782         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2783                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2784         if (ret >= 0 && check_reissue)
2785                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2786         else
2787                 io_rw_done(kiocb, ret);
2788
2789         if (check_reissue && (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
2790                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2791                 if (io_resubmit_prep(req)) {
2792                         req_ref_get(req);
2793                         io_req_task_queue_reissue(req);
2794                 } else {
2795                         int cflags = 0;
2796
2797                         req_set_fail(req);
2798                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2799                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2800                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2801                 }
2802         }
2803 }
2804
2805 static int __io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter,
2806                              struct io_mapped_ubuf *imu)
2807 {
2808         size_t len = req->rw.len;
2809         u64 buf_end, buf_addr = req->rw.addr;
2810         size_t offset;
2811
2812         if (unlikely(check_add_overflow(buf_addr, (u64)len, &buf_end)))
2813                 return -EFAULT;
2814         /* not inside the mapped region */
2815         if (unlikely(buf_addr < imu->ubuf || buf_end > imu->ubuf_end))
2816                 return -EFAULT;
2817
2818         /*
2819          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2820          * and advance us to the beginning.
2821          */
2822         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2823         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2824
2825         if (offset) {
2826                 /*
2827                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2828                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2829                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2830                  * we know that:
2831                  *
2832                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2833                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2834                  *    first and last bvec
2835                  *
2836                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2837                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2838                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2839                  * since we can just skip the first segment, which may not
2840                  * be PAGE_SIZE aligned.
2841                  */
2842                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2843
2844                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2845                         iov_iter_advance(iter, offset);
2846                 } else {
2847                         unsigned long seg_skip;
2848
2849                         /* skip first vec */
2850                         offset -= bvec->bv_len;
2851                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2852
2853                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2854                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2855                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2856                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2857                 }
2858         }
2859
2860         return 0;
2861 }
2862
2863 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2864 {
2865         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2866         struct io_mapped_ubuf *imu = req->imu;
2867         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2868
2869         if (likely(!imu)) {
2870                 if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2871                         return -EFAULT;
2872                 index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2873                 imu = READ_ONCE(ctx->user_bufs[index]);
2874                 req->imu = imu;
2875         }
2876         return __io_import_fixed(req, rw, iter, imu);
2877 }
2878
2879 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2880 {
2881         if (needs_lock)
2882                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2883 }
2884
2885 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2886 {
2887         /*
2888          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2889          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2890          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2891          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2892          */
2893         if (needs_lock)
2894                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2895 }
2896
2897 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2898                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2899                                           bool needs_lock)
2900 {
2901         struct io_buffer *head;
2902
2903         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2904                 return kbuf;
2905
2906         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2907
2908         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2909
2910         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2911         if (head) {
2912                 if (!list_empty(&head->list)) {
2913                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2914                                                         list);
2915                         list_del(&kbuf->list);
2916                 } else {
2917                         kbuf = head;
2918                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2919                 }
2920                 if (*len > kbuf->len)
2921                         *len = kbuf->len;
2922         } else {
2923                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2924         }
2925
2926         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2927
2928         return kbuf;
2929 }
2930
2931 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2932                                         bool needs_lock)
2933 {
2934         struct io_buffer *kbuf;
2935         u16 bgid;
2936
2937         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2938         bgid = req->buf_index;
2939         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2940         if (IS_ERR(kbuf))
2941                 return kbuf;
2942         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2943         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2944         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2945 }
2946
2947 #ifdef CONFIG_COMPAT
2948 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2949                                 bool needs_lock)
2950 {
2951         struct compat_iovec __user *uiov;
2952         compat_ssize_t clen;
2953         void __user *buf;
2954         ssize_t len;
2955
2956         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2957         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2958                 return -EFAULT;
2959         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2960                 return -EFAULT;
2961         if (clen < 0)
2962                 return -EINVAL;
2963
2964         len = clen;
2965         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2966         if (IS_ERR(buf))
2967                 return PTR_ERR(buf);
2968         iov[0].iov_base = buf;
2969         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2970         return 0;
2971 }
2972 #endif
2973
2974 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2975                                       bool needs_lock)
2976 {
2977         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2978         void __user *buf;
2979         ssize_t len;
2980
2981         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2982                 return -EFAULT;
2983
2984         len = iov[0].iov_len;
2985         if (len < 0)
2986                 return -EINVAL;
2987         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2988         if (IS_ERR(buf))
2989                 return PTR_ERR(buf);
2990         iov[0].iov_base = buf;
2991         iov[0].iov_len = len;
2992         return 0;
2993 }
2994
2995 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2996                                     bool needs_lock)
2997 {
2998         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2999                 struct io_buffer *kbuf;
3000
3001                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3002                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3003                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3004                 return 0;
3005         }
3006         if (req->rw.len != 1)
3007                 return -EINVAL;
3008
3009 #ifdef CONFIG_COMPAT
3010         if (req->ctx->compat)
3011                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3012 #endif
3013
3014         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3015 }
3016
3017 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
3018                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
3019 {
3020         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3021         size_t sqe_len = req->rw.len;
3022         u8 opcode = req->opcode;
3023         ssize_t ret;
3024
3025         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3026                 *iovec = NULL;
3027                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3028         }
3029
3030         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3031         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3032                 return -EINVAL;
3033
3034         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3035                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3036                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3037                         if (IS_ERR(buf))
3038                                 return PTR_ERR(buf);
3039                         req->rw.len = sqe_len;
3040                 }
3041
3042                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3043                 *iovec = NULL;
3044                 return ret;
3045         }
3046
3047         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3048                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3049                 if (!ret)
3050                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3051                 *iovec = NULL;
3052                 return ret;
3053         }
3054
3055         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3056                               req->ctx->compat);
3057 }
3058
3059 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3060 {
3061         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3062 }
3063
3064 /*
3065  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3066  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3067  */
3068 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3069 {
3070         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3071         struct file *file = req->file;
3072         ssize_t ret = 0;
3073
3074         /*
3075          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3076          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3077          * the kiocb to be handled from an async context.
3078          */
3079         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3080                 return -EOPNOTSUPP;
3081         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3082                 return -EAGAIN;
3083
3084         while (iov_iter_count(iter)) {
3085                 struct iovec iovec;
3086                 ssize_t nr;
3087
3088                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3089                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3090                 } else {
3091                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3092                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3093                 }
3094
3095                 if (rw == READ) {
3096                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3097                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3098                 } else {
3099                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3100                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3101                 }
3102
3103                 if (nr < 0) {
3104                         if (!ret)
3105                                 ret = nr;
3106                         break;
3107                 }
3108                 ret += nr;
3109                 if (nr != iovec.iov_len)
3110                         break;
3111                 req->rw.len -= nr;
3112                 req->rw.addr += nr;
3113                 iov_iter_advance(iter, nr);
3114         }
3115
3116         return ret;
3117 }
3118
3119 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3120                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3121 {
3122         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3123
3124         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3125         rw->free_iovec = iovec;
3126         rw->bytes_done = 0;
3127         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3128         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3129                 return;
3130         if (!iovec) {
3131                 unsigned iov_off = 0;
3132
3133                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3134                 if (iter->iov != fast_iov) {
3135                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3136                         rw->iter.iov += iov_off;
3137                 }
3138                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3139                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3140                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3141         } else {
3142                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3143         }
3144 }
3145
3146 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3147 {
3148         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3149         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3150         return req->async_data == NULL;
3151 }
3152
3153 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3154                              const struct iovec *fast_iov,
3155                              struct iov_iter *iter, bool force)
3156 {
3157         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3158                 return 0;
3159         if (!req->async_data) {
3160                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3161                         kfree(iovec);
3162                         return -ENOMEM;
3163                 }
3164
3165                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3166         }
3167         return 0;
3168 }
3169
3170 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3171 {
3172         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3173         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3174         int ret;
3175
3176         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3177         if (unlikely(ret < 0))
3178                 return ret;
3179
3180         iorw->bytes_done = 0;
3181         iorw->free_iovec = iov;
3182         if (iov)
3183                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3184         return 0;
3185 }
3186
3187 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3188 {
3189         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3190                 return -EBADF;
3191         return io_prep_rw(req, sqe);
3192 }
3193
3194 /*
3195  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3196  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3197  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3198  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3199  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3200  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3201  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3202  * slow path.
3203  */
3204 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3205                              int sync, void *arg)
3206 {
3207         struct wait_page_queue *wpq;
3208         struct io_kiocb *req = wait->private;
3209         struct wait_page_key *key = arg;
3210
3211         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3212
3213         if (!wake_page_match(wpq, key))
3214                 return 0;
3215
3216         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3217         list_del_init(&wait->entry);
3218
3219         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3220         req_ref_get(req);
3221         io_req_task_queue(req);
3222         return 1;
3223 }
3224
3225 /*
3226  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3227  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3228  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3229  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3230  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3231  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3232  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3233  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3234  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3235  * async worker threads for a blocking retry.
3236  */
3237 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3238 {
3239         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3240         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3241         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3242
3243         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3244         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3245                 return false;
3246
3247         /* Only for buffered IO */
3248         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3249                 return false;
3250
3251         /*
3252          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3253          * support callback based unlocks
3254          */
3255         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3256                 return false;
3257
3258         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3259         wait->wait.private = req;
3260         wait->wait.flags = 0;
3261         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3262         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3263         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3264         kiocb->ki_waitq = wait;
3265         return true;
3266 }
3267
3268 static inline int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3269 {
3270         if (req->file->f_op->read_iter)
3271                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3272         else if (req->file->f_op->read)
3273                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3274         else
3275                 return -EINVAL;
3276 }
3277
3278 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3279 {
3280         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3281         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3282         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3283         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3284         ssize_t io_size, ret, ret2;
3285         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3286
3287         if (rw) {
3288                 iter = &rw->iter;
3289                 iovec = NULL;
3290         } else {
3291                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3292                 if (ret < 0)
3293                         return ret;
3294         }
3295         io_size = iov_iter_count(iter);
3296         req->result = io_size;
3297
3298         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3299         if (!force_nonblock)
3300                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3301         else
3302                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3303
3304         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3305         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, READ)) {
3306                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3307                 return ret ?: -EAGAIN;
3308         }
3309
3310         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3311         if (unlikely(ret)) {
3312                 kfree(iovec);
3313                 return ret;
3314         }
3315
3316         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3317
3318         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3319                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3320                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3321                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3322                         goto done;
3323                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3324                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3325                         goto done;
3326                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3327                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3328                 ret = 0;
3329         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3330                 goto out_free;
3331         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3332                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3333                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3334                 goto done;
3335         }
3336
3337         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3338         if (ret2)
3339                 return ret2;
3340
3341         iovec = NULL;
3342         rw = req->async_data;
3343         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3344         iter = &rw->iter;
3345
3346         do {
3347                 io_size -= ret;
3348                 rw->bytes_done += ret;
3349                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3350                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3351                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3352                         return -EAGAIN;
3353                 }
3354
3355                 /*
3356                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3357                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3358                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3359                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3360                  */
3361                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3362                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3363                         return 0;
3364                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3365                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3366         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3367 done:
3368         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3369 out_free:
3370         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3371         if (iovec)
3372                 kfree(iovec);
3373         return 0;
3374 }
3375
3376 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3377 {
3378         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3379                 return -EBADF;
3380         return io_prep_rw(req, sqe);
3381 }
3382
3383 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3384 {
3385         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3386         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3387         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3388         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3389         ssize_t ret, ret2, io_size;
3390         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3391
3392         if (rw) {
3393                 iter = &rw->iter;
3394                 iovec = NULL;
3395         } else {
3396                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3397                 if (ret < 0)
3398                         return ret;
3399         }
3400         io_size = iov_iter_count(iter);
3401         req->result = io_size;
3402
3403         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3404         if (!force_nonblock)
3405                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3406         else
3407                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3408
3409         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3410         if (force_nonblock && !io_file_supports_nowait(req, WRITE))
3411                 goto copy_iov;
3412
3413         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3414         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3415             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3416                 goto copy_iov;
3417
3418         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3419         if (unlikely(ret))
3420                 goto out_free;
3421
3422         /*
3423          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3424          * which will be released by another thread in
3425          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3426          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3427          * we return to userspace.
3428          */
3429         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3430                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3431                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3432                                         SB_FREEZE_WRITE);
3433         }
3434         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3435
3436         if (req->file->f_op->write_iter)
3437                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3438         else if (req->file->f_op->write)
3439                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3440         else
3441                 ret2 = -EINVAL;
3442
3443         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3444                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3445                 ret2 = -EAGAIN;
3446         }
3447
3448         /*
3449          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3450          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3451          */
3452         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3453                 ret2 = -EAGAIN;
3454         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3455         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3456                 goto done;
3457         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3458                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3459                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3460                         goto copy_iov;
3461 done:
3462                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3463         } else {
3464 copy_iov:
3465                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3466                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3467                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3468                 return ret ?: -EAGAIN;
3469         }
3470 out_free:
3471         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3472         if (iovec)
3473                 kfree(iovec);
3474         return ret;
3475 }
3476
3477 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3478                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3479 {
3480         struct io_rename *ren = &req->rename;
3481         const char __user *oldf, *newf;
3482
3483         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3484                 return -EINVAL;
3485         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
3486                 return -EINVAL;
3487         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3488                 return -EBADF;
3489
3490         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3491         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3492         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3493         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3494         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3495
3496         ren->oldpath = getname(oldf);
3497         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3498                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3499
3500         ren->newpath = getname(newf);
3501         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3502                 putname(ren->oldpath);
3503                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3504         }
3505
3506         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3507         return 0;
3508 }
3509
3510 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3511 {
3512         struct io_rename *ren = &req->rename;
3513         int ret;
3514
3515         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3516                 return -EAGAIN;
3517
3518         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3519                                 ren->newpath, ren->flags);
3520
3521         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3522         if (ret < 0)
3523                 req_set_fail(req);
3524         io_req_complete(req, ret);
3525         return 0;
3526 }
3527
3528 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3529                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3530 {
3531         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3532         const char __user *fname;
3533
3534         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3535                 return -EINVAL;
3536         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
3537                 return -EINVAL;
3538         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3539                 return -EBADF;
3540
3541         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3542
3543         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3544         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3545                 return -EINVAL;
3546
3547         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3548         un->filename = getname(fname);
3549         if (IS_ERR(un->filename))
3550                 return PTR_ERR(un->filename);
3551
3552         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3553         return 0;
3554 }
3555
3556 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3557 {
3558         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3559         int ret;
3560
3561         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3562                 return -EAGAIN;
3563
3564         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3565                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3566         else
3567                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3568
3569         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3570         if (ret < 0)
3571                 req_set_fail(req);
3572         io_req_complete(req, ret);
3573         return 0;
3574 }
3575
3576 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3577                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3578 {
3579 #if defined(CONFIG_NET)
3580         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3581                 return -EINVAL;
3582         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3583             sqe->buf_index)
3584                 return -EINVAL;
3585
3586         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3587         return 0;
3588 #else
3589         return -EOPNOTSUPP;
3590 #endif
3591 }
3592
3593 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3594 {
3595 #if defined(CONFIG_NET)
3596         struct socket *sock;
3597         int ret;
3598
3599         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3600                 return -EAGAIN;
3601
3602         sock = sock_from_file(req->file);
3603         if (unlikely(!sock))
3604                 return -ENOTSOCK;
3605
3606         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3607         if (ret < 0)
3608                 req_set_fail(req);
3609         io_req_complete(req, ret);
3610         return 0;
3611 #else
3612         return -EOPNOTSUPP;
3613 #endif
3614 }
3615
3616 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3617                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3618 {
3619         struct io_splice *sp = &req->splice;
3620         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3621
3622         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3623                 return -EINVAL;
3624
3625         sp->file_in = NULL;
3626         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3627         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3628
3629         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3630                 return -EINVAL;
3631
3632         sp->file_in = io_file_get(req->ctx, NULL, req,
3633                                   READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3634                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3635         if (!sp->file_in)
3636                 return -EBADF;
3637         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3638         return 0;
3639 }
3640
3641 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3642                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3643 {
3644         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3645                 return -EINVAL;
3646         return __io_splice_prep(req, sqe);
3647 }
3648
3649 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3650 {
3651         struct io_splice *sp = &req->splice;
3652         struct file *in = sp->file_in;
3653         struct file *out = sp->file_out;
3654         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3655         long ret = 0;
3656
3657         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3658                 return -EAGAIN;
3659         if (sp->len)
3660                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3661
3662         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3663                 io_put_file(in);
3664         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3665
3666         if (ret != sp->len)
3667                 req_set_fail(req);
3668         io_req_complete(req, ret);
3669         return 0;
3670 }
3671
3672 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3673 {
3674         struct io_splice *sp = &req->splice;
3675
3676         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3677         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3678         return __io_splice_prep(req, sqe);
3679 }
3680
3681 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3682 {
3683         struct io_splice *sp = &req->splice;
3684         struct file *in = sp->file_in;
3685         struct file *out = sp->file_out;
3686         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3687         loff_t *poff_in, *poff_out;
3688         long ret = 0;
3689
3690         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3691                 return -EAGAIN;
3692
3693         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3694         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3695
3696         if (sp->len)
3697                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3698
3699         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3700                 io_put_file(in);
3701         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3702
3703         if (ret != sp->len)
3704                 req_set_fail(req);
3705         io_req_complete(req, ret);
3706         return 0;
3707 }
3708
3709 /*
3710  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3711  */
3712 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3713 {
3714         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3715
3716         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3717                 return -EINVAL;
3718
3719         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3724 {
3725         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3726
3727         if (!req->file)
3728                 return -EBADF;
3729
3730         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3731                 return -EINVAL;
3732         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3733                 return -EINVAL;
3734
3735         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3736         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3737                 return -EINVAL;
3738
3739         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3740         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3741         return 0;
3742 }
3743
3744 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3745 {
3746         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3747         int ret;
3748
3749         /* fsync always requires a blocking context */
3750         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3751                 return -EAGAIN;
3752
3753         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3754                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3755                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3756         if (ret < 0)
3757                 req_set_fail(req);
3758         io_req_complete(req, ret);
3759         return 0;
3760 }
3761
3762 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3763                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3764 {
3765         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3766                 return -EINVAL;
3767         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3768                 return -EINVAL;
3769
3770         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3771         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3772         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3773         return 0;
3774 }
3775
3776 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3777 {
3778         int ret;
3779
3780         /* fallocate always requiring blocking context */
3781         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3782                 return -EAGAIN;
3783         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3784                                 req->sync.len);
3785         if (ret < 0)
3786                 req_set_fail(req);
3787         io_req_complete(req, ret);
3788         return 0;
3789 }
3790
3791 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3792 {
3793         const char __user *fname;
3794         int ret;
3795
3796         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3797                 return -EINVAL;
3798         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3799                 return -EINVAL;
3800         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3801                 return -EBADF;
3802
3803         /* open.how should be already initialised */
3804         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3805                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3806
3807         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3808         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3809         req->open.filename = getname(fname);
3810         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3811                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3812                 req->open.filename = NULL;
3813                 return ret;
3814         }
3815         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3816         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3817         return 0;
3818 }
3819
3820 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3821 {
3822         u64 mode = READ_ONCE(sqe->len);
3823         u64 flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3824
3825         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3826         return __io_openat_prep(req, sqe);
3827 }
3828
3829 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3830 {
3831         struct open_how __user *how;
3832         size_t len;
3833         int ret;
3834
3835         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3836         len = READ_ONCE(sqe->len);
3837         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3838                 return -EINVAL;
3839
3840         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3841                                         len);
3842         if (ret)
3843                 return ret;
3844
3845         return __io_openat_prep(req, sqe);
3846 }
3847
3848 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3849 {
3850         struct open_flags op;
3851         struct file *file;
3852         bool nonblock_set;
3853         bool resolve_nonblock;
3854         int ret;
3855
3856         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3857         if (ret)
3858                 goto err;
3859         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3860         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3861         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3862                 /*
3863                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3864                  * it'll always -EAGAIN
3865                  */
3866                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3867                         return -EAGAIN;
3868                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3869                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3870         }
3871
3872         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3873         if (ret < 0)
3874                 goto err;
3875
3876         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3877         if (IS_ERR(file)) {
3878                 /*
3879                  * We could hang on to this 'fd' on retrying, but seems like
3880                  * marginal gain for something that is now known to be a slower
3881                  * path. So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3882                  */
3883                 put_unused_fd(ret);
3884
3885                 ret = PTR_ERR(file);
3886                 /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3887                 if (ret == -EAGAIN &&
3888                     (!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)))
3889                         return -EAGAIN;
3890                 goto err;
3891         }
3892
3893         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3894                 file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3895         fsnotify_open(file);
3896         fd_install(ret, file);
3897 err:
3898         putname(req->open.filename);
3899         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3900         if (ret < 0)
3901                 req_set_fail(req);
3902         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3903         return 0;
3904 }
3905
3906 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3907 {
3908         return io_openat2(req, issue_flags);
3909 }
3910
3911 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3912                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3913 {
3914         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3915         u64 tmp;
3916
3917         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3918                 return -EINVAL;
3919
3920         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3921         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3922                 return -EINVAL;
3923
3924         memset(p, 0, sizeof(*p));
3925         p->nbufs = tmp;
3926         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3927         return 0;
3928 }
3929
3930 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3931                                int bgid, unsigned nbufs)
3932 {
3933         unsigned i = 0;
3934
3935         /* shouldn't happen */
3936         if (!nbufs)
3937                 return 0;
3938
3939         /* the head kbuf is the list itself */
3940         while (!list_empty(&buf->list)) {
3941                 struct io_buffer *nxt;
3942
3943                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3944                 list_del(&nxt->list);
3945                 kfree(nxt);
3946                 if (++i == nbufs)
3947                         return i;
3948         }
3949         i++;
3950         kfree(buf);
3951         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3952
3953         return i;
3954 }
3955
3956 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3957 {
3958         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3959         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3960         struct io_buffer *head;
3961         int ret = 0;
3962         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3963
3964         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3965
3966         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3967
3968         ret = -ENOENT;
3969         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3970         if (head)
3971                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3972         if (ret < 0)
3973                 req_set_fail(req);
3974
3975         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3976         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3977         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3978         return 0;
3979 }
3980
3981 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3982                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3983 {
3984         unsigned long size, tmp_check;
3985         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3986         u64 tmp;
3987
3988         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3989                 return -EINVAL;
3990
3991         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3992         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3993                 return -E2BIG;
3994         p->nbufs = tmp;
3995         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3996         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3997
3998         if (check_mul_overflow((unsigned long)p->len, (unsigned long)p->nbufs,
3999                                 &size))
4000                 return -EOVERFLOW;
4001         if (check_add_overflow((unsigned long)p->addr, size, &tmp_check))
4002                 return -EOVERFLOW;
4003
4004         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
4005         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
4006                 return -EFAULT;
4007
4008         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4009         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4010         if (tmp > USHRT_MAX)
4011                 return -E2BIG;
4012         p->bid = tmp;
4013         return 0;
4014 }
4015
4016 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4017 {
4018         struct io_buffer *buf;
4019         u64 addr = pbuf->addr;
4020         int i, bid = pbuf->bid;
4021
4022         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4023                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4024                 if (!buf)
4025                         break;
4026
4027                 buf->addr = addr;
4028                 buf->len = min_t(__u32, pbuf->len, MAX_RW_COUNT);
4029                 buf->bid = bid;
4030                 addr += pbuf->len;
4031                 bid++;
4032                 if (!*head) {
4033                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4034                         *head = buf;
4035                 } else {
4036                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4037                 }
4038         }
4039
4040         return i ? i : -ENOMEM;
4041 }
4042
4043 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4044 {
4045         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4046         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4047         struct io_buffer *head, *list;
4048         int ret = 0;
4049         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4050
4051         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4052
4053         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4054
4055         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4056
4057         ret = io_add_buffers(p, &head);
4058         if (ret >= 0 && !list) {
4059                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4060                 if (ret < 0)
4061                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4062         }
4063         if (ret < 0)
4064                 req_set_fail(req);
4065         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4066         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4067         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4068         return 0;
4069 }
4070
4071 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4072                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4073 {
4074 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4075         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4076                 return -EINVAL;
4077         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4078                 return -EINVAL;
4079
4080         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4081         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4082         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4083
4084         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4085                 struct epoll_event __user *ev;
4086
4087                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4088                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4089                         return -EFAULT;
4090         }
4091
4092         return 0;
4093 #else
4094         return -EOPNOTSUPP;
4095 #endif
4096 }
4097
4098 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4099 {
4100 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4101         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4102         int ret;
4103         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4104
4105         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4106         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4107                 return -EAGAIN;
4108
4109         if (ret < 0)
4110                 req_set_fail(req);
4111         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4112         return 0;
4113 #else
4114         return -EOPNOTSUPP;
4115 #endif
4116 }
4117
4118 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4119 {
4120 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4121         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4122                 return -EINVAL;
4123         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4124                 return -EINVAL;
4125
4126         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4127         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4128         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4129         return 0;
4130 #else
4131         return -EOPNOTSUPP;
4132 #endif
4133 }
4134
4135 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4136 {
4137 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4138         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4139         int ret;
4140
4141         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4142                 return -EAGAIN;
4143
4144         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4145         if (ret < 0)
4146                 req_set_fail(req);
4147         io_req_complete(req, ret);
4148         return 0;
4149 #else
4150         return -EOPNOTSUPP;
4151 #endif
4152 }
4153
4154 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4155 {
4156         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4157                 return -EINVAL;
4158         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4159                 return -EINVAL;
4160
4161         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4162         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4163         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4164         return 0;
4165 }
4166
4167 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4168 {
4169         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4170         int ret;
4171
4172         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4173                 switch (fa->advice) {
4174                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4175                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4176                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4177                         break;
4178                 default:
4179                         return -EAGAIN;
4180                 }
4181         }
4182
4183         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4184         if (ret < 0)
4185                 req_set_fail(req);
4186         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4187         return 0;
4188 }
4189
4190 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4191 {
4192         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4193                 return -EINVAL;
4194         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4195                 return -EINVAL;
4196         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4197                 return -EBADF;
4198
4199         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4200         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4201         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4202         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4203         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4204
4205         return 0;
4206 }
4207
4208 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4209 {
4210         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4211         int ret;
4212
4213         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4214                 return -EAGAIN;
4215
4216         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4217                        ctx->buffer);
4218
4219         if (ret < 0)
4220                 req_set_fail(req);
4221         io_req_complete(req, ret);
4222         return 0;
4223 }
4224
4225 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4226 {
4227         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4228                 return -EINVAL;
4229         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4230             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4231                 return -EINVAL;
4232         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4233                 return -EBADF;
4234
4235         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4236         return 0;
4237 }
4238
4239 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4240 {
4241         struct files_struct *files = current->files;
4242         struct io_close *close = &req->close;
4243         struct fdtable *fdt;
4244         struct file *file = NULL;
4245         int ret = -EBADF;
4246
4247         spin_lock(&files->file_lock);
4248         fdt = files_fdtable(files);
4249         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4250                 spin_unlock(&files->file_lock);
4251                 goto err;
4252         }
4253         file = fdt->fd[close->fd];
4254         if (!file || file->f_op == &io_uring_fops) {
4255                 spin_unlock(&files->file_lock);
4256                 file = NULL;
4257                 goto err;
4258         }
4259
4260         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4261         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4262                 spin_unlock(&files->file_lock);
4263                 return -EAGAIN;
4264         }
4265
4266         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4267         spin_unlock(&files->file_lock);
4268         if (ret < 0) {
4269                 if (ret == -ENOENT)
4270                         ret = -EBADF;
4271                 goto err;
4272         }
4273
4274         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4275         ret = filp_close(file, current->files);
4276 err:
4277         if (ret < 0)
4278                 req_set_fail(req);
4279         if (file)
4280                 fput(file);
4281         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4282         return 0;
4283 }
4284
4285 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4286 {
4287         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4288
4289         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4290                 return -EINVAL;
4291         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4292                 return -EINVAL;
4293
4294         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4295         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4296         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4297         return 0;
4298 }
4299
4300 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4301 {
4302         int ret;
4303
4304         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4305         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4306                 return -EAGAIN;
4307
4308         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4309                                 req->sync.flags);
4310         if (ret < 0)
4311                 req_set_fail(req);
4312         io_req_complete(req, ret);
4313         return 0;
4314 }
4315
4316 #if defined(CONFIG_NET)
4317 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4318                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4319 {
4320         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4321
4322         if (async_msg)
4323                 return -EAGAIN;
4324         if (io_alloc_async_data(req)) {
4325                 kfree(kmsg->free_iov);
4326                 return -ENOMEM;
4327         }
4328         async_msg = req->async_data;
4329         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4330         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4331         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4332         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4333         if (!async_msg->free_iov)
4334                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4335
4336         return -EAGAIN;
4337 }
4338
4339 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4340                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4341 {
4342         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4343         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4344         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4345                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4346 }
4347
4348 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4349 {
4350         int ret;
4351
4352         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4353         if (!ret)
4354                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4355         return ret;
4356 }
4357
4358 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4359 {
4360         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4361
4362         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4363                 return -EINVAL;
4364
4365         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4366         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4367         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4368         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4369                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4370
4371 #ifdef CONFIG_COMPAT
4372         if (req->ctx->compat)
4373                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4374 #endif
4375         return 0;
4376 }
4377
4378 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4379 {
4380         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4381         struct socket *sock;
4382         unsigned flags;
4383         int min_ret = 0;
4384         int ret;
4385
4386         sock = sock_from_file(req->file);
4387         if (unlikely(!sock))
4388                 return -ENOTSOCK;
4389
4390         kmsg = req->async_data;
4391         if (!kmsg) {
4392                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4393                 if (ret)
4394                         return ret;
4395                 kmsg = &iomsg;
4396         }
4397
4398         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4399         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4400                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4401         if (flags & MSG_WAITALL)
4402                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4403
4404         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4405         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4406                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4407         if (ret == -ERESTARTSYS)
4408                 ret = -EINTR;
4409
4410         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4411         if (kmsg->free_iov)
4412                 kfree(kmsg->free_iov);
4413         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4414         if (ret < min_ret)
4415                 req_set_fail(req);
4416         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4417         return 0;
4418 }
4419
4420 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4421 {
4422         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4423         struct msghdr msg;
4424         struct iovec iov;
4425         struct socket *sock;
4426         unsigned flags;
4427         int min_ret = 0;
4428         int ret;
4429
4430         sock = sock_from_file(req->file);
4431         if (unlikely(!sock))
4432                 return -ENOTSOCK;
4433
4434         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4435         if (unlikely(ret))
4436                 return ret;
4437
4438         msg.msg_name = NULL;
4439         msg.msg_control = NULL;
4440         msg.msg_controllen = 0;
4441         msg.msg_namelen = 0;
4442
4443         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4444         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4445                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4446         if (flags & MSG_WAITALL)
4447                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4448
4449         msg.msg_flags = flags;
4450         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4451         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4452                 return -EAGAIN;
4453         if (ret == -ERESTARTSYS)
4454                 ret = -EINTR;
4455
4456         if (ret < min_ret)
4457                 req_set_fail(req);
4458         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4459         return 0;
4460 }
4461
4462 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4463                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4464 {
4465         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4466         struct iovec __user *uiov;
4467         size_t iov_len;
4468         int ret;
4469
4470         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4471                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4472         if (ret)
4473                 return ret;
4474
4475         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4476                 if (iov_len > 1)
4477                         return -EINVAL;
4478                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4479                         return -EFAULT;
4480                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4481                 iomsg->free_iov = NULL;
4482         } else {
4483                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4484                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4485                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4486                                      false);
4487                 if (ret > 0)
4488                         ret = 0;
4489         }
4490
4491         return ret;
4492 }
4493
4494 #ifdef CONFIG_COMPAT
4495 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4496                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4497 {
4498         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4499         struct compat_iovec __user *uiov;
4500         compat_uptr_t ptr;
4501         compat_size_t len;
4502         int ret;
4503
4504         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, sr->umsg_compat, &iomsg->uaddr,
4505                                   &ptr, &len);
4506         if (ret)
4507                 return ret;
4508
4509         uiov = compat_ptr(ptr);
4510         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4511                 compat_ssize_t clen;
4512
4513                 if (len > 1)
4514                         return -EINVAL;
4515                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4516                         return -EFAULT;
4517                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4518                         return -EFAULT;
4519                 if (clen < 0)
4520                         return -EINVAL;
4521                 sr->len = clen;
4522                 iomsg->free_iov = NULL;
4523         } else {
4524                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4525                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4526                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4527                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4528                 if (ret < 0)
4529                         return ret;
4530         }
4531
4532         return 0;
4533 }
4534 #endif
4535
4536 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4537                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4538 {
4539         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4540
4541 #ifdef CONFIG_COMPAT
4542         if (req->ctx->compat)
4543                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4544 #endif
4545
4546         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4547 }
4548
4549 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4550                                                bool needs_lock)
4551 {
4552         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4553         struct io_buffer *kbuf;
4554
4555         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4556         if (IS_ERR(kbuf))
4557                 return kbuf;
4558
4559         sr->kbuf = kbuf;
4560         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4561         return kbuf;
4562 }
4563
4564 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4565 {
4566         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4567 }
4568
4569 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4570 {
4571         int ret;
4572
4573         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4574         if (!ret)
4575                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4576         return ret;
4577 }
4578
4579 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4580 {
4581         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4582
4583         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4584                 return -EINVAL;
4585
4586         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4587         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4588         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4589         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags) | MSG_NOSIGNAL;
4590         if (sr->msg_flags & MSG_DONTWAIT)
4591                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4592
4593 #ifdef CONFIG_COMPAT
4594         if (req->ctx->compat)
4595                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4596 #endif
4597         return 0;
4598 }
4599
4600 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4601 {
4602         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4603         struct socket *sock;
4604         struct io_buffer *kbuf;
4605         unsigned flags;
4606         int min_ret = 0;
4607         int ret, cflags = 0;
4608         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4609
4610         sock = sock_from_file(req->file);
4611         if (unlikely(!sock))
4612                 return -ENOTSOCK;
4613
4614         kmsg = req->async_data;
4615         if (!kmsg) {
4616                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4617                 if (ret)
4618                         return ret;
4619                 kmsg = &iomsg;
4620         }
4621
4622         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4623                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4624                 if (IS_ERR(kbuf))
4625                         return PTR_ERR(kbuf);
4626                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4627                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4628                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4629                                 1, req->sr_msg.len);
4630         }
4631
4632         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4633         if (force_nonblock)
4634                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4635         if (flags & MSG_WAITALL)
4636                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4637
4638         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4639                                         kmsg->uaddr, flags);
4640         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4641                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4642         if (ret == -ERESTARTSYS)
4643                 ret = -EINTR;
4644
4645         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4646                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4647         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4648         if (kmsg->free_iov)
4649                 kfree(kmsg->free_iov);
4650         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4651         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4652                 req_set_fail(req);
4653         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4654         return 0;
4655 }
4656
4657 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4658 {
4659         struct io_buffer *kbuf;
4660         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4661         struct msghdr msg;
4662         void __user *buf = sr->buf;
4663         struct socket *sock;
4664         struct iovec iov;
4665         unsigned flags;
4666         int min_ret = 0;
4667         int ret, cflags = 0;
4668         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4669
4670         sock = sock_from_file(req->file);
4671         if (unlikely(!sock))
4672                 return -ENOTSOCK;
4673
4674         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4675                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4676                 if (IS_ERR(kbuf))
4677                         return PTR_ERR(kbuf);
4678                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4679         }
4680
4681         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4682         if (unlikely(ret))
4683                 goto out_free;
4684
4685         msg.msg_name = NULL;
4686         msg.msg_control = NULL;
4687         msg.msg_controllen = 0;
4688         msg.msg_namelen = 0;
4689         msg.msg_iocb = NULL;
4690         msg.msg_flags = 0;
4691
4692         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4693         if (force_nonblock)
4694                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4695         if (flags & MSG_WAITALL)
4696                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4697
4698         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4699         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4700                 return -EAGAIN;
4701         if (ret == -ERESTARTSYS)
4702                 ret = -EINTR;
4703 out_free:
4704         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4705                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4706         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4707                 req_set_fail(req);
4708         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4709         return 0;
4710 }
4711
4712 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4713 {
4714         struct io_accept *accept = &req->accept;
4715
4716         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4717                 return -EINVAL;
4718         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4719                 return -EINVAL;
4720
4721         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4722         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4723         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4724         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4725         return 0;
4726 }
4727
4728 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4729 {
4730         struct io_accept *accept = &req->accept;
4731         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4732         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4733         int ret;
4734
4735         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4736                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4737
4738         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4739                                         accept->addr_len, accept->flags,
4740                                         accept->nofile);
4741         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4742                 return -EAGAIN;
4743         if (ret < 0) {
4744                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4745                         ret = -EINTR;
4746                 req_set_fail(req);
4747         }
4748         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4749         return 0;
4750 }
4751
4752 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4753 {
4754         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4755         struct io_connect *conn = &req->connect;
4756
4757         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4758 }
4759
4760 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4761 {
4762         struct io_connect *conn = &req->connect;
4763
4764         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4765                 return -EINVAL;
4766         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4767                 return -EINVAL;
4768
4769         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4770         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4771         return 0;
4772 }
4773
4774 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4775 {
4776         struct io_async_connect __io, *io;
4777         unsigned file_flags;
4778         int ret;
4779         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4780
4781         if (req->async_data) {
4782                 io = req->async_data;
4783         } else {
4784                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4785                                                 req->connect.addr_len,
4786                                                 &__io.address);
4787                 if (ret)
4788                         goto out;
4789                 io = &__io;
4790         }
4791
4792         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4793
4794         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4795                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4796         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4797                 if (req->async_data)
4798                         return -EAGAIN;
4799                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4800                         ret = -ENOMEM;
4801                         goto out;
4802                 }
4803                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4804                 return -EAGAIN;
4805         }
4806         if (ret == -ERESTARTSYS)
4807                 ret = -EINTR;
4808 out:
4809         if (ret < 0)
4810                 req_set_fail(req);
4811         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4812         return 0;
4813 }
4814 #else /* !CONFIG_NET */
4815 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4816 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4817 {                                                                       \
4818         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4819 }
4820
4821 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4822 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4823 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4824 {                                                                       \
4825         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4826 }                                                                       \
4827
4828 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4829 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4830 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4831 {                                                                       \
4832         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4833 }
4834
4835 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4836 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4837 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4838 IO_NETOP_PREP(accept);
4839 IO_NETOP_FN(send);
4840 IO_NETOP_FN(recv);
4841 #endif /* CONFIG_NET */
4842
4843 struct io_poll_table {
4844         struct poll_table_struct pt;
4845         struct io_kiocb *req;
4846         int nr_entries;
4847         int error;
4848 };
4849
4850 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4851                            __poll_t mask, io_req_tw_func_t func)
4852 {
4853         /* for instances that support it check for an event match first: */
4854         if (mask && !(mask & poll->events))
4855                 return 0;
4856
4857         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4858
4859         list_del_init(&poll->wait.entry);
4860
4861         req->result = mask;
4862         req->io_task_work.func = func;
4863
4864         /*
4865          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4866          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4867          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4868          * have the needed state needed for it anyway.
4869          */
4870         io_req_task_work_add(req);
4871         return 1;
4872 }
4873
4874 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4875         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4876 {
4877         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4878
4879         if (unlikely(req->task->flags & PF_EXITING))
4880                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4881
4882         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4883                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4884
4885                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4886         }
4887
4888         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4889         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4890                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4891                 return true;
4892         }
4893
4894         return false;
4895 }
4896
4897 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4898 {
4899         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4900         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4901                 return req->async_data;
4902         return req->apoll->double_poll;
4903 }
4904
4905 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4906 {
4907         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4908                 return &req->poll;
4909         return &req->apoll->poll;
4910 }
4911
4912 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4913         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4914 {
4915         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4916
4917         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4918
4919         if (poll && poll->head) {
4920                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4921
4922                 spin_lock(&head->lock);
4923                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4924                 if (poll->wait.private)
4925                         req_ref_put(req);
4926                 poll->head = NULL;
4927                 spin_unlock(&head->lock);
4928         }
4929 }
4930
4931 static bool io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask)
4932         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
4933 {
4934         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4935         unsigned flags = IORING_CQE_F_MORE;
4936         int error;
4937
4938         if (READ_ONCE(req->poll.canceled)) {
4939                 error = -ECANCELED;
4940                 req->poll.events |= EPOLLONESHOT;
4941         } else {
4942                 error = mangle_poll(mask);
4943         }
4944         if (req->poll.events & EPOLLONESHOT)
4945                 flags = 0;
4946         if (!io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, error, flags)) {
4947                 req->poll.done = true;
4948                 flags = 0;
4949         }
4950         if (flags & IORING_CQE_F_MORE)
4951                 ctx->cq_extra++;
4952
4953         io_commit_cqring(ctx);
4954         return !(flags & IORING_CQE_F_MORE);
4955 }
4956
4957 static void io_poll_task_func(struct io_kiocb *req)
4958 {
4959         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4960         struct io_kiocb *nxt;
4961
4962         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4963                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4964         } else {
4965                 bool done;
4966
4967                 done = io_poll_complete(req, req->result);
4968                 if (done) {
4969                         io_poll_remove_double(req);
4970                         hash_del(&req->hash_node);
4971                 } else {
4972                         req->result = 0;
4973                         add_wait_queue(req->poll.head, &req->poll.wait);
4974                 }
4975                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4976                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4977
4978                 if (done) {
4979                         nxt = io_put_req_find_next(req);
4980                         if (nxt)
4981                                 io_req_task_submit(nxt);
4982                 }
4983         }
4984 }
4985
4986 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4987                                int sync, void *key)
4988 {
4989         struct io_kiocb *req = wait->private;
4990         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4991         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4992
4993         /* for instances that support it check for an event match first: */
4994         if (mask && !(mask & poll->events))
4995                 return 0;
4996         if (!(poll->events & EPOLLONESHOT))
4997                 return poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4998
4999         list_del_init(&wait->entry);
5000
5001         if (poll->head) {
5002                 bool done;
5003
5004                 spin_lock(&poll->head->lock);
5005                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5006                 if (!done)
5007                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5008                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5009                 wait->private = NULL;
5010                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5011                 if (!done) {
5012                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5013                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5014                 }
5015         }
5016         req_ref_put(req);
5017         return 1;
5018 }
5019
5020 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5021                               wait_queue_func_t wake_func)
5022 {
5023         poll->head = NULL;
5024         poll->done = false;
5025         poll->canceled = false;
5026 #define IO_POLL_UNMASK  (EPOLLERR|EPOLLHUP|EPOLLNVAL|EPOLLRDHUP)
5027         /* mask in events that we always want/need */
5028         poll->events = events | IO_POLL_UNMASK;
5029         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5030         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5031 }
5032
5033 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5034                             struct wait_queue_head *head,
5035                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5036 {
5037         struct io_kiocb *req = pt->req;
5038
5039         /*
5040          * The file being polled uses multiple waitqueues for poll handling
5041          * (e.g. one for read, one for write). Setup a separate io_poll_iocb
5042          * if this happens.
5043          */
5044         if (unlikely(pt->nr_entries)) {
5045                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5046
5047                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5048                 if (*poll_ptr) {
5049                         pt->error = -EINVAL;
5050                         return;
5051                 }
5052                 /*
5053                  * Can't handle multishot for double wait for now, turn it
5054                  * into one-shot mode.
5055                  */
5056                 if (!(poll_one->events & EPOLLONESHOT))
5057                         poll_one->events |= EPOLLONESHOT;
5058                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5059                 if (poll_one->head == head)
5060                         return;
5061                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5062                 if (!poll) {
5063                         pt->error = -ENOMEM;
5064                         return;
5065                 }
5066                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5067                 req_ref_get(req);
5068                 poll->wait.private = req;
5069                 *poll_ptr = poll;
5070         }
5071
5072         pt->nr_entries++;
5073         poll->head = head;
5074
5075         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5076                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5077         else
5078                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5079 }
5080
5081 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5082                                struct poll_table_struct *p)
5083 {
5084         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5085         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5086
5087         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5088 }
5089
5090 static void io_async_task_func(struct io_kiocb *req)
5091 {
5092         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5093         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5094
5095         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req, req->opcode, req->user_data);
5096
5097         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5098                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5099                 return;
5100         }
5101
5102         hash_del(&req->hash_node);
5103         io_poll_remove_double(req);
5104         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5105
5106         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5107                 io_req_task_submit(req);
5108         else
5109                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5110 }
5111
5112 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5113                         void *key)
5114 {
5115         struct io_kiocb *req = wait->private;
5116         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5117
5118         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5119                                         key_to_poll(key));
5120
5121         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5122 }
5123
5124 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5125 {
5126         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5127         struct hlist_head *list;
5128
5129         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5130         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5131 }
5132
5133 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5134                                       struct io_poll_iocb *poll,
5135                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5136                                       wait_queue_func_t wake_func)
5137         __acquires(&ctx->completion_lock)
5138 {
5139         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5140         bool cancel = false;
5141
5142         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5143         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5144         poll->file = req->file;
5145         poll->wait.private = req;
5146
5147         ipt->pt._key = mask;
5148         ipt->req = req;
5149         ipt->error = 0;
5150         ipt->nr_entries = 0;
5151
5152         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5153         if (unlikely(!ipt->nr_entries) && !ipt->error)
5154                 ipt->error = -EINVAL;
5155
5156         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5157         if (ipt->error || (mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)))
5158                 io_poll_remove_double(req);
5159         if (likely(poll->head)) {
5160                 spin_lock(&poll->head->lock);
5161                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5162                         if (ipt->error)
5163                                 cancel = true;
5164                         ipt->error = 0;
5165                         mask = 0;
5166                 }
5167                 if ((mask && (poll->events & EPOLLONESHOT)) || ipt->error)
5168                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5169                 else if (cancel)
5170                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5171                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5172                         io_poll_req_insert(req);
5173                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5174         }
5175
5176         return mask;
5177 }
5178
5179 enum {
5180         IO_APOLL_OK,
5181         IO_APOLL_ABORTED,
5182         IO_APOLL_READY
5183 };
5184
5185 static int io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5186 {
5187         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5188         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5189         struct async_poll *apoll;
5190         struct io_poll_table ipt;
5191         __poll_t ret, mask = EPOLLONESHOT | POLLERR | POLLPRI;
5192         int rw;
5193
5194         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5195                 return IO_APOLL_ABORTED;
5196         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5197                 return IO_APOLL_ABORTED;
5198         if (!def->pollin && !def->pollout)
5199                 return IO_APOLL_ABORTED;
5200
5201         if (def->pollin) {
5202                 rw = READ;
5203                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5204
5205                 /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5206                 if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5207                     (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5208                         mask &= ~POLLIN;
5209         } else {
5210                 rw = WRITE;
5211                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5212         }
5213
5214         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5215         if (!io_file_supports_nowait(req, rw))
5216                 return IO_APOLL_ABORTED;
5217
5218         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5219         if (unlikely(!apoll))
5220                 return IO_APOLL_ABORTED;
5221         apoll->double_poll = NULL;
5222         req->apoll = apoll;
5223         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5224         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5225
5226         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5227                                         io_async_wake);
5228         if (ret || ipt.error) {
5229                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5230                 if (ret)
5231                         return IO_APOLL_READY;
5232                 return IO_APOLL_ABORTED;
5233         }
5234         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5235         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
5236                                 mask, apoll->poll.events);
5237         return IO_APOLL_OK;
5238 }
5239
5240 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5241                                  struct io_poll_iocb *poll, bool do_cancel)
5242         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5243 {
5244         bool do_complete = false;
5245
5246         if (!poll->head)
5247                 return false;
5248         spin_lock(&poll->head->lock);
5249         if (do_cancel)
5250                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5251         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5252                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5253                 do_complete = true;
5254         }
5255         spin_unlock(&poll->head->lock);
5256         hash_del(&req->hash_node);
5257         return do_complete;
5258 }
5259
5260 static bool io_poll_remove_waitqs(struct io_kiocb *req)
5261         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5262 {
5263         bool do_complete;
5264
5265         io_poll_remove_double(req);
5266         do_complete = __io_poll_remove_one(req, io_poll_get_single(req), true);
5267
5268         if (req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD && do_complete) {
5269                 /* non-poll requests have submit ref still */
5270                 req_ref_put(req);
5271         }
5272         return do_complete;
5273 }
5274
5275 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5276         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
5277 {
5278         bool do_complete;
5279
5280         do_complete = io_poll_remove_waitqs(req);
5281         if (do_complete) {
5282                 io_cqring_fill_event(req->ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5283                 io_commit_cqring(req->ctx);
5284                 req_set_fail(req);
5285                 io_put_req_deferred(req, 1);
5286         }
5287
5288         return do_complete;
5289 }
5290
5291 /*
5292  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5293  */
5294 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5295                                bool cancel_all)
5296 {
5297         struct hlist_node *tmp;
5298         struct io_kiocb *req;
5299         int posted = 0, i;
5300
5301         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5302         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5303                 struct hlist_head *list;
5304
5305                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5306                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5307                         if (io_match_task(req, tsk, cancel_all))
5308                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5309                 }
5310         }
5311         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5312
5313         if (posted)
5314                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5315
5316         return posted != 0;
5317 }
5318
5319 static struct io_kiocb *io_poll_find(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5320                                      bool poll_only)
5321         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5322 {
5323         struct hlist_head *list;
5324         struct io_kiocb *req;
5325
5326         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5327         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5328                 if (sqe_addr != req->user_data)
5329                         continue;
5330                 if (poll_only && req->opcode != IORING_OP_POLL_ADD)
5331                         continue;
5332                 return req;
5333         }
5334         return NULL;
5335 }
5336
5337 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr,
5338                           bool poll_only)
5339         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5340 {
5341         struct io_kiocb *req;
5342
5343         req = io_poll_find(ctx, sqe_addr, poll_only);
5344         if (!req)
5345                 return -ENOENT;
5346         if (io_poll_remove_one(req))
5347                 return 0;
5348
5349         return -EALREADY;
5350 }
5351
5352 static __poll_t io_poll_parse_events(const struct io_uring_sqe *sqe,
5353                                      unsigned int flags)
5354 {
5355         u32 events;
5356
5357         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5358 #ifdef __BIG_ENDIAN
5359         events = swahw32(events);
5360 #endif
5361         if (!(flags & IORING_POLL_ADD_MULTI))
5362                 events |= EPOLLONESHOT;
5363         return demangle_poll(events) | (events & (EPOLLEXCLUSIVE|EPOLLONESHOT));
5364 }
5365
5366 static int io_poll_update_prep(struct io_kiocb *req,
5367                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5368 {
5369         struct io_poll_update *upd = &req->poll_update;
5370         u32 flags;
5371
5372         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5373                 return -EINVAL;
5374         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
5375                 return -EINVAL;
5376         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5377         if (flags & ~(IORING_POLL_UPDATE_EVENTS | IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA |
5378                       IORING_POLL_ADD_MULTI))
5379                 return -EINVAL;
5380         /* meaningless without update */
5381         if (flags == IORING_POLL_ADD_MULTI)
5382                 return -EINVAL;
5383
5384         upd->old_user_data = READ_ONCE(sqe->addr);
5385         upd->update_events = flags & IORING_POLL_UPDATE_EVENTS;
5386         upd->update_user_data = flags & IORING_POLL_UPDATE_USER_DATA;
5387
5388         upd->new_user_data = READ_ONCE(sqe->off);
5389         if (!upd->update_user_data && upd->new_user_data)
5390                 return -EINVAL;
5391         if (upd->update_events)
5392                 upd->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5393         else if (sqe->poll32_events)
5394                 return -EINVAL;
5395
5396         return 0;
5397 }
5398
5399 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5400                         void *key)
5401 {
5402         struct io_kiocb *req = wait->private;
5403         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5404
5405         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5406 }
5407
5408 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5409                                struct poll_table_struct *p)
5410 {
5411         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5412
5413         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5414 }
5415
5416 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5417 {
5418         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5419         u32 flags;
5420
5421         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5422                 return -EINVAL;
5423         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off || sqe->addr)
5424                 return -EINVAL;
5425         flags = READ_ONCE(sqe->len);
5426         if (flags & ~IORING_POLL_ADD_MULTI)
5427                 return -EINVAL;
5428
5429         poll->events = io_poll_parse_events(sqe, flags);
5430         return 0;
5431 }
5432
5433 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5434 {
5435         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5436         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5437         struct io_poll_table ipt;
5438         __poll_t mask;
5439
5440         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5441
5442         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5443                                         io_poll_wake);
5444
5445         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5446                 ipt.error = 0;
5447                 io_poll_complete(req, mask);
5448         }
5449         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5450
5451         if (mask) {
5452                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5453                 if (poll->events & EPOLLONESHOT)
5454                         io_put_req(req);
5455         }
5456         return ipt.error;
5457 }
5458
5459 static int io_poll_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5460 {
5461         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5462         struct io_kiocb *preq;
5463         bool completing;
5464         int ret;
5465
5466         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5467         preq = io_poll_find(ctx, req->poll_update.old_user_data, true);
5468         if (!preq) {
5469                 ret = -ENOENT;
5470                 goto err;
5471         }
5472
5473         if (!req->poll_update.update_events && !req->poll_update.update_user_data) {
5474                 completing = true;
5475                 ret = io_poll_remove_one(preq) ? 0 : -EALREADY;
5476                 goto err;
5477         }
5478
5479         /*
5480          * Don't allow racy completion with singleshot, as we cannot safely
5481          * update those. For multishot, if we're racing with completion, just
5482          * let completion re-add it.
5483          */
5484         completing = !__io_poll_remove_one(preq, &preq->poll, false);
5485         if (completing && (preq->poll.events & EPOLLONESHOT)) {
5486                 ret = -EALREADY;
5487                 goto err;
5488         }
5489         /* we now have a detached poll request. reissue. */
5490         ret = 0;
5491 err:
5492         if (ret < 0) {
5493                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5494                 req_set_fail(req);
5495                 io_req_complete(req, ret);
5496                 return 0;
5497         }
5498         /* only mask one event flags, keep behavior flags */
5499         if (req->poll_update.update_events) {
5500                 preq->poll.events &= ~0xffff;
5501                 preq->poll.events |= req->poll_update.events & 0xffff;
5502                 preq->poll.events |= IO_POLL_UNMASK;
5503         }
5504         if (req->poll_update.update_user_data)
5505                 preq->user_data = req->poll_update.new_user_data;
5506         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5507
5508         /* complete update request, we're done with it */
5509         io_req_complete(req, ret);
5510
5511         if (!completing) {
5512                 ret = io_poll_add(preq, issue_flags);
5513                 if (ret < 0) {
5514                         req_set_fail(preq);
5515                         io_req_complete(preq, ret);
5516                 }
5517         }
5518         return 0;
5519 }
5520
5521 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5522 {
5523         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5524                                                 struct io_timeout_data, timer);
5525         struct io_kiocb *req = data->req;
5526         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5527         unsigned long flags;
5528
5529         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5530         list_del_init(&req->timeout.list);
5531         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5532                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5533
5534         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ETIME, 0);
5535         io_commit_cqring(ctx);
5536         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5537
5538         io_cqring_ev_posted(ctx);
5539         req_set_fail(req);
5540         io_put_req(req);
5541         return HRTIMER_NORESTART;
5542 }
5543
5544 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5545                                            __u64 user_data)
5546         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5547 {
5548         struct io_timeout_data *io;
5549         struct io_kiocb *req;
5550         bool found = false;
5551
5552         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5553                 found = user_data == req->user_data;
5554                 if (found)
5555                         break;
5556         }
5557         if (!found)
5558                 return ERR_PTR(-ENOENT);
5559
5560         io = req->async_data;
5561         if (hrtimer_try_to_cancel(&io->timer) == -1)
5562                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5563         list_del_init(&req->timeout.list);
5564         return req;
5565 }
5566
5567 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5568         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5569 {
5570         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5571
5572         if (IS_ERR(req))
5573                 return PTR_ERR(req);
5574
5575         req_set_fail(req);
5576         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, -ECANCELED, 0);
5577         io_put_req_deferred(req, 1);
5578         return 0;
5579 }
5580
5581 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5582                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5583         __must_hold(&ctx->completion_lock)
5584 {
5585         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5586         struct io_timeout_data *data;
5587
5588         if (IS_ERR(req))
5589                 return PTR_ERR(req);
5590
5591         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5592         data = req->async_data;
5593         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5594         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5595         data->timer.function = io_timeout_fn;
5596         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5597         return 0;
5598 }
5599
5600 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5601                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5602 {
5603         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5604
5605         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5606                 return -EINVAL;
5607         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5608                 return -EINVAL;
5609         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5610                 return -EINVAL;
5611
5612         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5613         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5614         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5615                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5616                         return -EINVAL;
5617                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5618                         return -EFAULT;
5619         } else if (tr->flags) {
5620                 /* timeout removal doesn't support flags */
5621                 return -EINVAL;
5622         }
5623
5624         return 0;
5625 }
5626
5627 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5628 {
5629         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5630                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5631 }
5632
5633 /*
5634  * Remove or update an existing timeout command
5635  */
5636 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5637 {
5638         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5639         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5640         int ret;
5641
5642         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5643         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5644                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5645         else
5646                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5647                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5648
5649         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5650         io_commit_cqring(ctx);
5651         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5652         io_cqring_ev_posted(ctx);
5653         if (ret < 0)
5654                 req_set_fail(req);
5655         io_put_req(req);
5656         return 0;
5657 }
5658
5659 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5660                            bool is_timeout_link)
5661 {
5662         struct io_timeout_data *data;
5663         unsigned flags;
5664         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5665
5666         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5667                 return -EINVAL;
5668         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5669                 return -EINVAL;
5670         if (off && is_timeout_link)
5671                 return -EINVAL;
5672         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5673         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5674                 return -EINVAL;
5675
5676         req->timeout.off = off;
5677         if (unlikely(off && !req->ctx->off_timeout_used))
5678                 req->ctx->off_timeout_used = true;
5679
5680         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5681                 return -ENOMEM;
5682
5683         data = req->async_data;
5684         data->req = req;
5685
5686         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5687                 return -EFAULT;
5688
5689         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5690         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5691         if (is_timeout_link)
5692                 io_req_track_inflight(req);
5693         return 0;
5694 }
5695
5696 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5697 {
5698         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5699         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5700         struct list_head *entry;
5701         u32 tail, off = req->timeout.off;
5702
5703         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5704
5705         /*
5706          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5707          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5708          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5709          */
5710         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5711                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5712                 goto add;
5713         }
5714
5715         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5716         req->timeout.target_seq = tail + off;
5717
5718         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5719          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5720          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5721          */
5722         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5723
5724         /*
5725          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5726          * the one we need first.
5727          */
5728         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5729                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5730                                                   timeout.list);
5731
5732                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5733                         continue;
5734                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5735                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5736                         break;
5737         }
5738 add:
5739         list_add(&req->timeout.list, entry);
5740         data->timer.function = io_timeout_fn;
5741         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5742         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5743         return 0;
5744 }
5745
5746 struct io_cancel_data {
5747         struct io_ring_ctx *ctx;
5748         u64 user_data;
5749 };
5750
5751 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5752 {
5753         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5754         struct io_cancel_data *cd = data;
5755
5756         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5757 }
5758
5759 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5760                                struct io_ring_ctx *ctx)
5761 {
5762         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5763         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5764         int ret = 0;
5765
5766         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5767                 return -ENOENT;
5768
5769         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5770         switch (cancel_ret) {
5771         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5772                 ret = 0;
5773                 break;
5774         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5775                 ret = -EALREADY;
5776                 break;
5777         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5778                 ret = -ENOENT;
5779                 break;
5780         }
5781
5782         return ret;
5783 }
5784
5785 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5786                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5787                                      int success_ret)
5788 {
5789         unsigned long flags;
5790         int ret;
5791
5792         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5793         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5794         if (ret != -ENOENT)
5795                 goto done;
5796         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5797         if (ret != -ENOENT)
5798                 goto done;
5799         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5800 done:
5801         if (!ret)
5802                 ret = success_ret;
5803         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5804         io_commit_cqring(ctx);
5805         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5806         io_cqring_ev_posted(ctx);
5807
5808         if (ret < 0)
5809                 req_set_fail(req);
5810 }
5811
5812 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5813                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5814 {
5815         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5816                 return -EINVAL;
5817         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5818                 return -EINVAL;
5819         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5820                 return -EINVAL;
5821
5822         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5823         return 0;
5824 }
5825
5826 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5827 {
5828         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5829         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5830         struct io_tctx_node *node;
5831         int ret;
5832
5833         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5834         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5835         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5836         if (ret != -ENOENT)
5837                 goto done;
5838         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5839         if (ret != -ENOENT)
5840                 goto done;
5841         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr, false);
5842         if (ret != -ENOENT)
5843                 goto done;
5844         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5845
5846         /* slow path, try all io-wq's */
5847         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5848         ret = -ENOENT;
5849         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5850                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5851
5852                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5853                 if (ret != -ENOENT)
5854                         break;
5855         }
5856         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5857
5858         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5859 done:
5860         io_cqring_fill_event(ctx, req->user_data, ret, 0);
5861         io_commit_cqring(ctx);
5862         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5863         io_cqring_ev_posted(ctx);
5864
5865         if (ret < 0)
5866                 req_set_fail(req);
5867         io_put_req(req);
5868         return 0;
5869 }
5870
5871 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5872                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5873 {
5874         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5875                 return -EINVAL;
5876         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5877                 return -EINVAL;
5878
5879         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5880         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5881         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5882                 return -EINVAL;
5883         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5884         return 0;
5885 }
5886
5887 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5888 {
5889         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5890         struct io_uring_rsrc_update2 up;
5891         int ret;
5892
5893         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5894                 return -EAGAIN;
5895
5896         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5897         up.data = req->rsrc_update.arg;
5898         up.nr = 0;
5899         up.tags = 0;
5900         up.resv = 0;
5901
5902         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5903         ret = __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE,
5904                                         &up, req->rsrc_update.nr_args);
5905         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5906
5907         if (ret < 0)
5908                 req_set_fail(req);
5909         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5910         return 0;
5911 }
5912
5913 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5914 {
5915         switch (req->opcode) {
5916         case IORING_OP_NOP:
5917                 return 0;
5918         case IORING_OP_READV:
5919         case IORING_OP_READ_FIXED:
5920         case IORING_OP_READ:
5921                 return io_read_prep(req, sqe);
5922         case IORING_OP_WRITEV:
5923         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5924         case IORING_OP_WRITE:
5925                 return io_write_prep(req, sqe);
5926         case IORING_OP_POLL_ADD:
5927                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5928         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5929                 return io_poll_update_prep(req, sqe);
5930         case IORING_OP_FSYNC:
5931                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5932         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5933                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5934         case IORING_OP_SENDMSG:
5935         case IORING_OP_SEND:
5936                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5937         case IORING_OP_RECVMSG:
5938         case IORING_OP_RECV:
5939                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5940         case IORING_OP_CONNECT:
5941                 return io_connect_prep(req, sqe);
5942         case IORING_OP_TIMEOUT:
5943                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5944         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5945                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5946         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5947                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5948         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5949                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5950         case IORING_OP_ACCEPT:
5951                 return io_accept_prep(req, sqe);
5952         case IORING_OP_FALLOCATE:
5953                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5954         case IORING_OP_OPENAT:
5955                 return io_openat_prep(req, sqe);
5956         case IORING_OP_CLOSE:
5957                 return io_close_prep(req, sqe);
5958         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5959                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5960         case IORING_OP_STATX:
5961                 return io_statx_prep(req, sqe);
5962         case IORING_OP_FADVISE:
5963                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5964         case IORING_OP_MADVISE:
5965                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5966         case IORING_OP_OPENAT2:
5967                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5968         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5969                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5970         case IORING_OP_SPLICE:
5971                 return io_splice_prep(req, sqe);
5972         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5973                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5974         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5975                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5976         case IORING_OP_TEE:
5977                 return io_tee_prep(req, sqe);
5978         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5979                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5980         case IORING_OP_RENAMEAT:
5981                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5982         case IORING_OP_UNLINKAT:
5983                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5984         }
5985
5986         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5987                         req->opcode);
5988         return -EINVAL;
5989 }
5990
5991 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5992 {
5993         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5994                 return 0;
5995         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5996                 return -EFAULT;
5997         if (io_alloc_async_data(req))
5998                 return -EAGAIN;
5999
6000         switch (req->opcode) {
6001         case IORING_OP_READV:
6002                 return io_rw_prep_async(req, READ);
6003         case IORING_OP_WRITEV:
6004                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
6005         case IORING_OP_SENDMSG:
6006                 return io_sendmsg_prep_async(req);
6007         case IORING_OP_RECVMSG:
6008                 return io_recvmsg_prep_async(req);
6009         case IORING_OP_CONNECT:
6010                 return io_connect_prep_async(req);
6011         }
6012         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
6013                     req->opcode);
6014         return -EFAULT;
6015 }
6016
6017 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6018 {
6019         u32 seq = req->ctx->cached_sq_head;
6020
6021         /* need original cached_sq_head, but it was increased for each req */
6022         io_for_each_link(req, req)
6023                 seq--;
6024         return seq;
6025 }
6026
6027 static bool io_drain_req(struct io_kiocb *req)
6028 {
6029         struct io_kiocb *pos;
6030         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6031         struct io_defer_entry *de;
6032         int ret;
6033         u32 seq;
6034
6035         /*
6036          * If we need to drain a request in the middle of a link, drain the
6037          * head request and the next request/link after the current link.
6038          * Considering sequential execution of links, IOSQE_IO_DRAIN will be
6039          * maintained for every request of our link.
6040          */
6041         if (ctx->drain_next) {
6042                 req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6043                 ctx->drain_next = false;
6044         }
6045         /* not interested in head, start from the first linked */
6046         io_for_each_link(pos, req->link) {
6047                 if (pos->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6048                         ctx->drain_next = true;
6049                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6050                         break;
6051                 }
6052         }
6053
6054         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6055         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6056                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN))) {
6057                 ctx->drain_active = false;
6058                 return false;
6059         }
6060
6061         seq = io_get_sequence(req);
6062         /* Still a chance to pass the sequence check */
6063         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6064                 return false;
6065
6066         ret = io_req_prep_async(req);
6067         if (ret)
6068                 goto fail;
6069         io_prep_async_link(req);
6070         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6071         if (!de) {
6072                 ret = -ENOMEM;
6073 fail:
6074                 io_req_complete_failed(req, ret);
6075                 return true;
6076         }
6077
6078         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6079         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6080                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6081                 kfree(de);
6082                 io_queue_async_work(req);
6083                 return true;
6084         }
6085
6086         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6087         de->req = req;
6088         de->seq = seq;
6089         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6090         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6091         return true;
6092 }
6093
6094 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6095 {
6096         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6097                 switch (req->opcode) {
6098                 case IORING_OP_READV:
6099                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6100                 case IORING_OP_READ:
6101                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6102                         break;
6103                 case IORING_OP_RECVMSG:
6104                 case IORING_OP_RECV:
6105                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6106                         break;
6107                 }
6108         }
6109
6110         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6111                 switch (req->opcode) {
6112                 case IORING_OP_READV:
6113                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6114                 case IORING_OP_READ:
6115                 case IORING_OP_WRITEV:
6116                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6117                 case IORING_OP_WRITE: {
6118                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6119
6120                         kfree(io->free_iovec);
6121                         break;
6122                         }
6123                 case IORING_OP_RECVMSG:
6124                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6125                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6126
6127                         kfree(io->free_iov);
6128                         break;
6129                         }
6130                 case IORING_OP_SPLICE:
6131                 case IORING_OP_TEE:
6132                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
6133                                 io_put_file(req->splice.file_in);
6134                         break;
6135                 case IORING_OP_OPENAT:
6136                 case IORING_OP_OPENAT2:
6137                         if (req->open.filename)
6138                                 putname(req->open.filename);
6139                         break;
6140                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6141                         putname(req->rename.oldpath);
6142                         putname(req->rename.newpath);
6143                         break;
6144                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6145                         putname(req->unlink.filename);
6146                         break;
6147                 }
6148         }
6149         if ((req->flags & REQ_F_POLLED) && req->apoll) {
6150                 kfree(req->apoll->double_poll);
6151                 kfree(req->apoll);
6152                 req->apoll = NULL;
6153         }
6154         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
6155                 struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6156
6157                 atomic_dec(&tctx->inflight_tracked);
6158         }
6159         if (req->flags & REQ_F_CREDS)
6160                 put_cred(req->creds);
6161
6162         req->flags &= ~IO_REQ_CLEAN_FLAGS;
6163 }
6164
6165 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6166 {
6167         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6168         const struct cred *creds = NULL;
6169         int ret;
6170
6171         if ((req->flags & REQ_F_CREDS) && req->creds != current_cred())
6172                 creds = override_creds(req->creds);
6173
6174         switch (req->opcode) {
6175         case IORING_OP_NOP:
6176                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6177                 break;
6178         case IORING_OP_READV:
6179         case IORING_OP_READ_FIXED:
6180         case IORING_OP_READ:
6181                 ret = io_read(req, issue_flags);
6182                 break;
6183         case IORING_OP_WRITEV:
6184         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6185         case IORING_OP_WRITE:
6186                 ret = io_write(req, issue_flags);
6187                 break;
6188         case IORING_OP_FSYNC:
6189                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6190                 break;
6191         case IORING_OP_POLL_ADD:
6192                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6193                 break;
6194         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6195                 ret = io_poll_update(req, issue_flags);
6196                 break;
6197         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6198                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6199                 break;
6200         case IORING_OP_SENDMSG:
6201                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6202                 break;
6203         case IORING_OP_SEND:
6204                 ret = io_send(req, issue_flags);
6205                 break;
6206         case IORING_OP_RECVMSG:
6207                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6208                 break;
6209         case IORING_OP_RECV:
6210                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6211                 break;
6212         case IORING_OP_TIMEOUT:
6213                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6214                 break;
6215         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6216                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6217                 break;
6218         case IORING_OP_ACCEPT:
6219                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6220                 break;
6221         case IORING_OP_CONNECT:
6222                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6223                 break;
6224         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6225                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6226                 break;
6227         case IORING_OP_FALLOCATE:
6228                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6229                 break;
6230         case IORING_OP_OPENAT:
6231                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6232                 break;
6233         case IORING_OP_CLOSE:
6234                 ret = io_close(req, issue_flags);
6235                 break;
6236         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6237                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6238                 break;
6239         case IORING_OP_STATX:
6240                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6241                 break;
6242         case IORING_OP_FADVISE:
6243                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6244                 break;
6245         case IORING_OP_MADVISE:
6246                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6247                 break;
6248         case IORING_OP_OPENAT2:
6249                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6250                 break;
6251         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6252                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6253                 break;
6254         case IORING_OP_SPLICE:
6255                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6256                 break;
6257         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6258                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6259                 break;
6260         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6261                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6262                 break;
6263         case IORING_OP_TEE:
6264                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6265                 break;
6266         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6267                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6268                 break;
6269         case IORING_OP_RENAMEAT:
6270                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6271                 break;
6272         case IORING_OP_UNLINKAT:
6273                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6274                 break;
6275         default:
6276                 ret = -EINVAL;
6277                 break;
6278         }
6279
6280         if (creds)
6281                 revert_creds(creds);
6282         if (ret)
6283                 return ret;
6284         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6285         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file)
6286                 io_iopoll_req_issued(req);
6287
6288         return 0;
6289 }
6290
6291 static struct io_wq_work *io_wq_free_work(struct io_wq_work *work)
6292 {
6293         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6294
6295         req = io_put_req_find_next(req);
6296         return req ? &req->work : NULL;
6297 }
6298
6299 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6300 {
6301         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6302         struct io_kiocb *timeout;
6303         int ret = 0;
6304
6305         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6306         if (timeout)
6307                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6308
6309         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6310                 ret = -ECANCELED;
6311
6312         if (!ret) {
6313                 do {
6314                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6315                         /*
6316                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6317                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6318                          * wait for request slots on the block side.
6319                          */
6320                         if (ret != -EAGAIN)
6321                                 break;
6322                         cond_resched();
6323                 } while (1);
6324         }
6325
6326         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6327         if (ret) {
6328                 /* io-wq is going to take one down */
6329                 req_ref_get(req);
6330                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6331         }
6332 }
6333
6334 static inline struct io_fixed_file *io_fixed_file_slot(struct io_file_table *table,
6335                                                        unsigned i)
6336 {
6337         return &table->files[i];
6338 }
6339
6340 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6341                                               int index)
6342 {
6343         struct io_fixed_file *slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, index);
6344
6345         return (struct file *) (slot->file_ptr & FFS_MASK);
6346 }
6347
6348 static void io_fixed_file_set(struct io_fixed_file *file_slot, struct file *file)
6349 {
6350         unsigned long file_ptr = (unsigned long) file;
6351
6352         if (__io_file_supports_nowait(file, READ))
6353                 file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
6354         if (__io_file_supports_nowait(file, WRITE))
6355                 file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
6356         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
6357                 file_ptr |= FFS_ISREG;
6358         file_slot->file_ptr = file_ptr;
6359 }
6360
6361 static inline struct file *io_file_get_fixed(struct io_ring_ctx *ctx,
6362                                              struct io_kiocb *req, int fd)
6363 {
6364         struct file *file;
6365         unsigned long file_ptr;
6366
6367         if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6368                 return NULL;
6369         fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6370         file_ptr = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, fd)->file_ptr;
6371         file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6372         file_ptr &= ~FFS_MASK;
6373         /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6374         req->flags |= (file_ptr << REQ_F_NOWAIT_READ_BIT);
6375         io_req_set_rsrc_node(req);
6376         return file;
6377 }
6378
6379 static struct file *io_file_get_normal(struct io_ring_ctx *ctx,
6380                                        struct io_submit_state *state,
6381                                        struct io_kiocb *req, int fd)
6382 {
6383         struct file *file = __io_file_get(state, fd);
6384
6385         trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6386
6387         /* we don't allow fixed io_uring files */
6388         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6389                 io_req_track_inflight(req);
6390         return file;
6391 }
6392
6393 static inline struct file *io_file_get(struct io_ring_ctx *ctx,
6394                                        struct io_submit_state *state,
6395                                        struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6396 {
6397         if (fixed)
6398                 return io_file_get_fixed(ctx, req, fd);
6399         else
6400                 return io_file_get_normal(ctx, state, req, fd);
6401 }
6402
6403 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6404 {
6405         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6406                                                 struct io_timeout_data, timer);
6407         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6408         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6409         unsigned long flags;
6410
6411         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6412         prev = req->timeout.head;
6413         req->timeout.head = NULL;
6414
6415         /*
6416          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6417          * race with the completion of the linked work.
6418          */
6419         if (prev) {
6420                 io_remove_next_linked(prev);
6421                 if (!req_ref_inc_not_zero(prev))
6422                         prev = NULL;
6423         }
6424         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6425
6426         if (prev) {
6427                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6428                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6429                 io_put_req_deferred(req, 1);
6430         } else {
6431                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6432         }
6433         return HRTIMER_NORESTART;
6434 }
6435
6436 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6437 {
6438         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6439
6440         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6441         /*
6442          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6443          * before we got a chance to setup the timer
6444          */
6445         if (req->timeout.head) {
6446                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6447
6448                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6449                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6450                                 data->mode);
6451         }
6452         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6453         /* drop submission reference */
6454         io_put_req(req);
6455 }
6456
6457 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6458 {
6459         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6460
6461         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6462             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6463                 return NULL;
6464
6465         nxt->timeout.head = req;
6466         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6467         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6468         return nxt;
6469 }
6470
6471 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6472         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6473 {
6474         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6475         int ret;
6476
6477 issue_sqe:
6478         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6479
6480         /*
6481          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6482          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6483          */
6484         if (likely(!ret)) {
6485                 /* drop submission reference */
6486                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6487                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6488                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6489
6490                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6491                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6492                                 io_submit_flush_completions(ctx);
6493                 } else {
6494                         io_put_req(req);
6495                 }
6496         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6497                 switch (io_arm_poll_handler(req)) {
6498                 case IO_APOLL_READY:
6499                         goto issue_sqe;
6500                 case IO_APOLL_ABORTED:
6501                         /*
6502                          * Queued up for async execution, worker will release
6503                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6504                          */
6505                         io_queue_async_work(req);
6506                         break;
6507                 }
6508         } else {
6509                 io_req_complete_failed(req, ret);
6510         }
6511         if (linked_timeout)
6512                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6513 }
6514
6515 static inline void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6516         __must_hold(&req->ctx->uring_lock)
6517 {
6518         if (unlikely(req->ctx->drain_active) && io_drain_req(req))
6519                 return;
6520
6521         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))) {
6522                 __io_queue_sqe(req);
6523         } else {
6524                 int ret = io_req_prep_async(req);
6525
6526                 if (unlikely(ret))
6527                         io_req_complete_failed(req, ret);
6528                 else
6529                         io_queue_async_work(req);
6530         }
6531 }
6532
6533 /*
6534  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6535  *
6536  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6537  */
6538 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6539                                         struct io_kiocb *req,
6540                                         unsigned int sqe_flags)
6541 {
6542         if (likely(!ctx->restricted))
6543                 return true;
6544
6545         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6546                 return false;
6547
6548         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6549             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6550                 return false;
6551
6552         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6553                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6554                 return false;
6555
6556         return true;
6557 }
6558
6559 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6560                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6561         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6562 {
6563         struct io_submit_state *state;
6564         unsigned int sqe_flags;
6565         int personality, ret = 0;
6566
6567         /* req is partially pre-initialised, see io_preinit_req() */
6568         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6569         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6570         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6571         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6572         req->file = NULL;
6573         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6574         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6575         atomic_set(&req->refs, 2);
6576         req->task = current;
6577
6578         /* enforce forwards compatibility on users */
6579         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6580                 return -EINVAL;
6581         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6582                 return -EINVAL;
6583         if (!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags))
6584                 return -EACCES;
6585
6586         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6587             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6588                 return -EOPNOTSUPP;
6589         if (unlikely(sqe_flags & IOSQE_IO_DRAIN))
6590                 ctx->drain_active = true;
6591
6592         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6593         if (personality) {
6594                 req->creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6595                 if (!req->creds)
6596                         return -EINVAL;
6597                 get_cred(req->creds);
6598                 req->flags |= REQ_F_CREDS;
6599         }
6600         state = &ctx->submit_state;
6601
6602         /*
6603          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6604          * is potentially a read/write to block based storage.
6605          */
6606         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6607             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6608                 blk_start_plug(&state->plug);
6609                 state->plug_started = true;
6610         }
6611
6612         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6613                 req->file = io_file_get(ctx, state, req, READ_ONCE(sqe->fd),
6614                                         (sqe_flags & IOSQE_FIXED_FILE));
6615                 if (unlikely(!req->file))
6616                         ret = -EBADF;
6617         }
6618
6619         state->ios_left--;
6620         return ret;
6621 }
6622
6623 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6624                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6625         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6626 {
6627         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6628         int ret;
6629
6630         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6631         if (unlikely(ret)) {
6632 fail_req:
6633                 if (link->head) {
6634                         /* fail even hard links since we don't submit */
6635                         req_set_fail(link->head);
6636                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6637                         link->head = NULL;
6638                 }
6639                 io_req_complete_failed(req, ret);
6640                 return ret;
6641         }
6642
6643         ret = io_req_prep(req, sqe);
6644         if (unlikely(ret))
6645                 goto fail_req;
6646
6647         /* don't need @sqe from now on */
6648         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req, req->opcode, req->user_data,
6649                                   req->flags, true,
6650                                   ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6651
6652         /*
6653          * If we already have a head request, queue this one for async
6654          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6655          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6656          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6657          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6658          */
6659         if (link->head) {
6660                 struct io_kiocb *head = link->head;
6661
6662                 ret = io_req_prep_async(req);
6663                 if (unlikely(ret))
6664                         goto fail_req;
6665                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6666                 link->last->link = req;
6667                 link->last = req;
6668
6669                 /* last request of a link, enqueue the link */
6670                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6671                         link->head = NULL;
6672                         io_queue_sqe(head);
6673                 }
6674         } else {
6675                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6676                         link->head = req;
6677                         link->last = req;
6678                 } else {
6679                         io_queue_sqe(req);
6680                 }
6681         }
6682
6683         return 0;
6684 }
6685
6686 /*
6687  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6688  */
6689 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6690                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6691 {
6692         if (state->link.head)
6693                 io_queue_sqe(state->link.head);
6694         if (state->comp.nr)
6695                 io_submit_flush_completions(ctx);
6696         if (state->plug_started)
6697                 blk_finish_plug(&state->plug);
6698         io_state_file_put(state);
6699 }
6700
6701 /*
6702  * Start submission side cache.
6703  */
6704 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6705                                   unsigned int max_ios)
6706 {
6707         state->plug_started = false;
6708         state->ios_left = max_ios;
6709         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6710         state->link.head = NULL;
6711 }
6712
6713 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6714 {
6715         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6716
6717         /*
6718          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6719          * since once we write the new head, the application could
6720          * write new data to them.
6721          */
6722         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6723 }
6724
6725 /*
6726  * Fetch an sqe, if one is available. Note this returns a pointer to memory
6727  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6728  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6729  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6730  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6731  * prevent a re-load down the line.
6732  */
6733 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6734 {
6735         unsigned head, mask = ctx->sq_entries - 1;
6736         unsigned sq_idx = ctx->cached_sq_head++ & mask;
6737
6738         /*
6739          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6740          *
6741          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6742          *    head updates.
6743          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6744          *    though the application is the one updating it.
6745          */
6746         head = READ_ONCE(ctx->sq_array[sq_idx]);
6747         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6748                 return &ctx->sq_sqes[head];
6749
6750         /* drop invalid entries */
6751         ctx->cq_extra--;
6752         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped,
6753                    READ_ONCE(ctx->rings->sq_dropped) + 1);
6754         return NULL;
6755 }
6756
6757 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6758         __must_hold(&ctx->uring_lock)
6759 {
6760         struct io_uring_task *tctx;
6761         int submitted = 0;
6762
6763         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6764         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6765         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6766                 return -EAGAIN;
6767
6768         tctx = current->io_uring;
6769         tctx->cached_refs -= nr;
6770         if (unlikely(tctx->cached_refs < 0)) {
6771                 unsigned int refill = -tctx->cached_refs + IO_TCTX_REFS_CACHE_NR;
6772
6773                 percpu_counter_add(&tctx->inflight, refill);
6774                 refcount_add(refill, &current->usage);
6775                 tctx->cached_refs += refill;
6776         }
6777         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6778
6779         while (submitted < nr) {
6780                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6781                 struct io_kiocb *req;
6782
6783                 req = io_alloc_req(ctx);
6784                 if (unlikely(!req)) {
6785                         if (!submitted)
6786                                 submitted = -EAGAIN;
6787                         break;
6788                 }
6789                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6790                 if (unlikely(!sqe)) {
6791                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6792                         break;
6793                 }
6794                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6795                 submitted++;
6796                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6797                         break;
6798         }
6799
6800         if (unlikely(submitted != nr)) {
6801                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6802                 int unused = nr - ref_used;
6803
6804                 current->io_uring->cached_refs += unused;
6805                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6806         }
6807
6808         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6809          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6810         io_commit_sqring(ctx);
6811
6812         return submitted;
6813 }
6814
6815 static inline bool io_sqd_events_pending(struct io_sq_data *sqd)
6816 {
6817         return READ_ONCE(sqd->state);
6818 }
6819
6820 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6821 {
6822         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6823         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6824         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
6825                    ctx->rings->sq_flags | IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
6826         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6827 }
6828
6829 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6830 {
6831         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6832         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_flags,
6833                    ctx->rings->sq_flags & ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP);
6834         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6835 }
6836
6837 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6838 {
6839         unsigned int to_submit;
6840         int ret = 0;
6841
6842         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6843         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6844         if (cap_entries && to_submit > IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE)
6845                 to_submit = IORING_SQPOLL_CAP_ENTRIES_VALUE;
6846
6847         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6848                 unsigned nr_events = 0;
6849                 const struct cred *creds = NULL;
6850
6851                 if (ctx->sq_creds != current_cred())
6852                         creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6853
6854                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6855                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6856                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0, true);
6857
6858                 /*
6859                  * Don't submit if refs are dying, good for io_uring_register(),
6860                  * but also it is relied upon by io_ring_exit_work()
6861                  */
6862                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6863                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6864                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6865                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6866
6867                 if (to_submit && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6868                         wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6869                 if (creds)
6870                         revert_creds(creds);
6871         }
6872
6873         return ret;
6874 }
6875
6876 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6877 {
6878         struct io_ring_ctx *ctx;
6879         unsigned sq_thread_idle = 0;
6880
6881         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6882                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6883         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6884 }
6885
6886 static bool io_sqd_handle_event(struct io_sq_data *sqd)
6887 {
6888         bool did_sig = false;
6889         struct ksignal ksig;
6890
6891         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6892             signal_pending(current)) {
6893                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6894                 if (signal_pending(current))
6895                         did_sig = get_signal(&ksig);
6896                 cond_resched();
6897                 mutex_lock(&sqd->lock);
6898         }
6899         return did_sig || test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
6900 }
6901
6902 static int io_sq_thread(void *data)
6903 {
6904         struct io_sq_data *sqd = data;
6905         struct io_ring_ctx *ctx;
6906         unsigned long timeout = 0;
6907         char buf[TASK_COMM_LEN];
6908         DEFINE_WAIT(wait);
6909
6910         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6911         set_task_comm(current, buf);
6912
6913         if (sqd->sq_cpu != -1)
6914                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6915         else
6916                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6917         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6918
6919         mutex_lock(&sqd->lock);
6920         while (1) {
6921                 bool cap_entries, sqt_spin = false;
6922
6923                 if (io_sqd_events_pending(sqd) || signal_pending(current)) {
6924                         if (io_sqd_handle_event(sqd))
6925                                 break;
6926                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6927                 }
6928
6929                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6930                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6931                         int ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6932
6933                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6934                                 sqt_spin = true;
6935                 }
6936                 if (io_run_task_work())
6937                         sqt_spin = true;
6938
6939                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6940                         cond_resched();
6941                         if (sqt_spin)
6942                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6943                         continue;
6944                 }
6945
6946                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6947                 if (!io_sqd_events_pending(sqd) && !current->task_works) {
6948                         bool needs_sched = true;
6949
6950                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6951                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6952
6953                                 if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6954                                     !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6955                                         needs_sched = false;
6956                                         break;
6957                                 }
6958                                 if (io_sqring_entries(ctx)) {
6959                                         needs_sched = false;
6960                                         break;
6961                                 }
6962                         }
6963
6964                         if (needs_sched) {
6965                                 mutex_unlock(&sqd->lock);
6966                                 schedule();
6967                                 mutex_lock(&sqd->lock);
6968                         }
6969                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6970                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6971                 }
6972
6973                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6974                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6975         }
6976
6977         io_uring_cancel_generic(true, sqd);
6978         sqd->thread = NULL;
6979         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6980                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6981         io_run_task_work();
6982         mutex_unlock(&sqd->lock);
6983
6984         complete(&sqd->exited);
6985         do_exit(0);
6986 }
6987
6988 struct io_wait_queue {
6989         struct wait_queue_entry wq;
6990         struct io_ring_ctx *ctx;
6991         unsigned cq_tail;
6992         unsigned nr_timeouts;
6993 };
6994
6995 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6996 {
6997         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6998         int dist = ctx->cached_cq_tail - (int) iowq->cq_tail;
6999
7000         /*
7001          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7002          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7003          * regardless of event count.
7004          */
7005         return dist >= 0 || atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7006 }
7007
7008 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7009                             int wake_flags, void *key)
7010 {
7011         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7012                                                         wq);
7013
7014         /*
7015          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7016          * the task, and the next invocation will do it.
7017          */
7018         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->check_cq_overflow))
7019                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7020         return -1;
7021 }
7022
7023 static int io_run_task_work_sig(void)
7024 {
7025         if (io_run_task_work())
7026                 return 1;
7027         if (!signal_pending(current))
7028                 return 0;
7029         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7030                 return -ERESTARTSYS;
7031         return -EINTR;
7032 }
7033
7034 /* when returns >0, the caller should retry */
7035 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
7036                                           struct io_wait_queue *iowq,
7037                                           signed long *timeout)
7038 {
7039         int ret;
7040
7041         /* make sure we run task_work before checking for signals */
7042         ret = io_run_task_work_sig();
7043         if (ret || io_should_wake(iowq))
7044                 return ret;
7045         /* let the caller flush overflows, retry */
7046         if (test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
7047                 return 1;
7048
7049         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
7050         return !*timeout ? -ETIME : 1;
7051 }
7052
7053 /*
7054  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7055  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7056  */
7057 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7058                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7059                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7060 {
7061         struct io_wait_queue iowq;
7062         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7063         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
7064         int ret;
7065
7066         do {
7067                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
7068                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7069                         return 0;
7070                 if (!io_run_task_work())
7071                         break;
7072         } while (1);
7073
7074         if (sig) {
7075 #ifdef CONFIG_COMPAT
7076                 if (in_compat_syscall())
7077                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7078                                                       sigsz);
7079                 else
7080 #endif
7081                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7082
7083                 if (ret)
7084                         return ret;
7085         }
7086
7087         if (uts) {
7088                 struct timespec64 ts;
7089
7090                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7091                         return -EFAULT;
7092                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7093         }
7094
7095         init_waitqueue_func_entry(&iowq.wq, io_wake_function);
7096         iowq.wq.private = current;
7097         INIT_LIST_HEAD(&iowq.wq.entry);
7098         iowq.ctx = ctx;
7099         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7100         iowq.cq_tail = READ_ONCE(ctx->rings->cq.head) + min_events;
7101
7102         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7103         do {
7104                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
7105                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false)) {
7106                         ret = -EBUSY;
7107                         break;
7108                 }
7109                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->cq_wait, &iowq.wq,
7110                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7111                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
7112                 finish_wait(&ctx->cq_wait, &iowq.wq);
7113                 cond_resched();
7114         } while (ret > 0);
7115
7116         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7117
7118         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7119 }
7120
7121 static void io_free_page_table(void **table, size_t size)
7122 {
7123         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7124
7125         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7126                 kfree(table[i]);
7127         kfree(table);
7128 }
7129
7130 static void **io_alloc_page_table(size_t size)
7131 {
7132         unsigned i, nr_tables = DIV_ROUND_UP(size, PAGE_SIZE);
7133         size_t init_size = size;
7134         void **table;
7135
7136         table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*table), GFP_KERNEL);
7137         if (!table)
7138                 return NULL;
7139
7140         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7141                 unsigned int this_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
7142
7143                 table[i] = kzalloc(this_size, GFP_KERNEL);
7144                 if (!table[i]) {
7145                         io_free_page_table(table, init_size);
7146                         return NULL;
7147                 }
7148                 size -= this_size;
7149         }
7150         return table;
7151 }
7152
7153 static void io_rsrc_node_destroy(struct io_rsrc_node *ref_node)
7154 {
7155         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7156         kfree(ref_node);
7157 }
7158
7159 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7160 {
7161         struct io_rsrc_node *node = container_of(ref, struct io_rsrc_node, refs);
7162         struct io_ring_ctx *ctx = node->rsrc_data->ctx;
7163         unsigned long flags;
7164         bool first_add = false;
7165
7166         spin_lock_irqsave(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7167         node->done = true;
7168
7169         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7170                 node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7171                                             struct io_rsrc_node, node);
7172                 /* recycle ref nodes in order */
7173                 if (!node->done)
7174                         break;
7175                 list_del(&node->node);
7176                 first_add |= llist_add(&node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7177         }
7178         spin_unlock_irqrestore(&ctx->rsrc_ref_lock, flags);
7179
7180         if (first_add)
7181                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, HZ);
7182 }
7183
7184 static struct io_rsrc_node *io_rsrc_node_alloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7185 {
7186         struct io_rsrc_node *ref_node;
7187
7188         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7189         if (!ref_node)
7190                 return NULL;
7191
7192         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7193                             0, GFP_KERNEL)) {
7194                 kfree(ref_node);
7195                 return NULL;
7196         }
7197         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7198         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7199         ref_node->done = false;
7200         return ref_node;
7201 }
7202
7203 static void io_rsrc_node_switch(struct io_ring_ctx *ctx,
7204                                 struct io_rsrc_data *data_to_kill)
7205 {
7206         WARN_ON_ONCE(!ctx->rsrc_backup_node);
7207         WARN_ON_ONCE(data_to_kill && !ctx->rsrc_node);
7208
7209         if (data_to_kill) {
7210                 struct io_rsrc_node *rsrc_node = ctx->rsrc_node;
7211
7212                 rsrc_node->rsrc_data = data_to_kill;
7213                 spin_lock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7214                 list_add_tail(&rsrc_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7215                 spin_unlock_irq(&ctx->rsrc_ref_lock);
7216
7217                 atomic_inc(&data_to_kill->refs);
7218                 percpu_ref_kill(&rsrc_node->refs);
7219                 ctx->rsrc_node = NULL;
7220         }
7221
7222         if (!ctx->rsrc_node) {
7223                 ctx->rsrc_node = ctx->rsrc_backup_node;
7224                 ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7225         }
7226 }
7227
7228 static int io_rsrc_node_switch_start(struct io_ring_ctx *ctx)
7229 {
7230         if (ctx->rsrc_backup_node)
7231                 return 0;
7232         ctx->rsrc_backup_node = io_rsrc_node_alloc(ctx);
7233         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7234 }
7235
7236 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct io_rsrc_data *data, struct io_ring_ctx *ctx)
7237 {
7238         int ret;
7239
7240         /* As we may drop ->uring_lock, other task may have started quiesce */
7241         if (data->quiesce)
7242                 return -ENXIO;
7243
7244         data->quiesce = true;
7245         do {
7246                 ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7247                 if (ret)
7248                         break;
7249                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7250
7251                 /* kill initial ref, already quiesced if zero */
7252                 if (atomic_dec_and_test(&data->refs))
7253                         break;
7254                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7255                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7256                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7257                 if (!ret) {
7258                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7259                         break;
7260                 }
7261
7262                 atomic_inc(&data->refs);
7263                 /* wait for all works potentially completing data->done */
7264                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7265                 reinit_completion(&data->done);
7266
7267                 ret = io_run_task_work_sig();
7268                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7269         } while (ret >= 0);
7270         data->quiesce = false;
7271
7272         return ret;
7273 }
7274
7275 static u64 *io_get_tag_slot(struct io_rsrc_data *data, unsigned int idx)
7276 {
7277         unsigned int off = idx & IO_RSRC_TAG_TABLE_MASK;
7278         unsigned int table_idx = idx >> IO_RSRC_TAG_TABLE_SHIFT;
7279
7280         return &data->tags[table_idx][off];
7281 }
7282
7283 static void io_rsrc_data_free(struct io_rsrc_data *data)
7284 {
7285         size_t size = data->nr * sizeof(data->tags[0][0]);
7286
7287         if (data->tags)
7288                 io_free_page_table((void **)data->tags, size);
7289         kfree(data);
7290 }
7291
7292 static int io_rsrc_data_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, rsrc_put_fn *do_put,
7293                               u64 __user *utags, unsigned nr,
7294                               struct io_rsrc_data **pdata)
7295 {
7296         struct io_rsrc_data *data;
7297         int ret = -ENOMEM;
7298         unsigned i;
7299
7300         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7301         if (!data)
7302                 return -ENOMEM;
7303         data->tags = (u64 **)io_alloc_page_table(nr * sizeof(data->tags[0][0]));
7304         if (!data->tags) {
7305                 kfree(data);
7306                 return -ENOMEM;
7307         }
7308
7309         data->nr = nr;
7310         data->ctx = ctx;
7311         data->do_put = do_put;
7312         if (utags) {
7313                 ret = -EFAULT;
7314                 for (i = 0; i < nr; i++) {
7315                         u64 *tag_slot = io_get_tag_slot(data, i);
7316
7317                         if (copy_from_user(tag_slot, &utags[i],
7318                                            sizeof(*tag_slot)))
7319                                 goto fail;
7320                 }
7321         }
7322
7323         atomic_set(&data->refs, 1);
7324         init_completion(&data->done);
7325         *pdata = data;
7326         return 0;
7327 fail:
7328         io_rsrc_data_free(data);
7329         return ret;
7330 }
7331
7332 static bool io_alloc_file_tables(struct io_file_table *table, unsigned nr_files)
7333 {
7334         table->files = kvcalloc(nr_files, sizeof(table->files[0]), GFP_KERNEL);
7335         return !!table->files;
7336 }
7337
7338 static void io_free_file_tables(struct io_file_table *table)
7339 {
7340         kvfree(table->files);
7341         table->files = NULL;
7342 }
7343
7344 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7345 {
7346 #if defined(CONFIG_UNIX)
7347         if (ctx->ring_sock) {
7348                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7349                 struct sk_buff *skb;
7350
7351                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7352                         kfree_skb(skb);
7353         }
7354 #else
7355         int i;
7356
7357         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7358                 struct file *file;
7359
7360                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7361                 if (file)
7362                         fput(file);
7363         }
7364 #endif
7365         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7366         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7367         ctx->file_data = NULL;
7368         ctx->nr_user_files = 0;
7369 }
7370
7371 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7372 {
7373         int ret;
7374
7375         if (!ctx->file_data)
7376                 return -ENXIO;
7377         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->file_data, ctx);
7378         if (!ret)
7379                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7380         return ret;
7381 }
7382
7383 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7384         __releases(&sqd->lock)
7385 {
7386         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7387
7388         /*
7389          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7390          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7391          */
7392         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7393         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7394                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7395         mutex_unlock(&sqd->lock);
7396 }
7397
7398 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7399         __acquires(&sqd->lock)
7400 {
7401         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7402
7403         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7404         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7405         mutex_lock(&sqd->lock);
7406         if (sqd->thread)
7407                 wake_up_process(sqd->thread);
7408 }
7409
7410 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7411 {
7412         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7413         WARN_ON_ONCE(test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state));
7414
7415         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7416         mutex_lock(&sqd->lock);
7417         if (sqd->thread)
7418                 wake_up_process(sqd->thread);
7419         mutex_unlock(&sqd->lock);
7420         wait_for_completion(&sqd->exited);
7421 }
7422
7423 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7424 {
7425         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7426                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7427
7428                 io_sq_thread_stop(sqd);
7429                 kfree(sqd);
7430         }
7431 }
7432
7433 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7434 {
7435         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7436
7437         if (sqd) {
7438                 io_sq_thread_park(sqd);
7439                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7440                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7441                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7442
7443                 io_put_sq_data(sqd);
7444                 ctx->sq_data = NULL;
7445         }
7446 }
7447
7448 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7449 {
7450         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7451         struct io_sq_data *sqd;
7452         struct fd f;
7453
7454         f = fdget(p->wq_fd);
7455         if (!f.file)
7456                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7457         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7458                 fdput(f);
7459                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7460         }
7461
7462         ctx_attach = f.file->private_data;
7463         sqd = ctx_attach->sq_data;
7464         if (!sqd) {
7465                 fdput(f);
7466                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7467         }
7468         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7469                 fdput(f);
7470                 return ERR_PTR(-EPERM);
7471         }
7472
7473         refcount_inc(&sqd->refs);
7474         fdput(f);
7475         return sqd;
7476 }
7477
7478 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7479                                          bool *attached)
7480 {
7481         struct io_sq_data *sqd;
7482
7483         *attached = false;
7484         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7485                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7486                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7487                         *attached = true;
7488                         return sqd;
7489                 }
7490                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7491                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7492                         return sqd;
7493         }
7494
7495         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7496         if (!sqd)
7497                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7498
7499         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7500         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7501         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7502         mutex_init(&sqd->lock);
7503         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7504         init_completion(&sqd->exited);
7505         return sqd;
7506 }
7507
7508 #if defined(CONFIG_UNIX)
7509 /*
7510  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7511  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7512  * loops in the file referencing.
7513  */
7514 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7515 {
7516         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7517         struct scm_fp_list *fpl;
7518         struct sk_buff *skb;
7519         int i, nr_files;
7520
7521         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7522         if (!fpl)
7523                 return -ENOMEM;
7524
7525         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7526         if (!skb) {
7527                 kfree(fpl);
7528                 return -ENOMEM;
7529         }
7530
7531         skb->sk = sk;
7532
7533         nr_files = 0;
7534         fpl->user = get_uid(current_user());
7535         for (i = 0; i < nr; i++) {
7536                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7537
7538                 if (!file)
7539                         continue;
7540                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7541                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7542                 nr_files++;
7543         }
7544
7545         if (nr_files) {
7546                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7547                 fpl->count = nr_files;
7548                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7549                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7550                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7551                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7552
7553                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7554                         fput(fpl->fp[i]);
7555         } else {
7556                 kfree_skb(skb);
7557                 kfree(fpl);
7558         }
7559
7560         return 0;
7561 }
7562
7563 /*
7564  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7565  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7566  * garbage collection to take care of this problem for us.
7567  */
7568 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7569 {
7570         unsigned left, total;
7571         int ret = 0;
7572
7573         total = 0;
7574         left = ctx->nr_user_files;
7575         while (left) {
7576                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7577
7578                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7579                 if (ret)
7580                         break;
7581                 left -= this_files;
7582                 total += this_files;
7583         }
7584
7585         if (!ret)
7586                 return 0;
7587
7588         while (total < ctx->nr_user_files) {
7589                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7590
7591                 if (file)
7592                         fput(file);
7593                 total++;
7594         }
7595
7596         return ret;
7597 }
7598 #else
7599 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7600 {
7601         return 0;
7602 }
7603 #endif
7604
7605 static void io_rsrc_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7606 {
7607         struct file *file = prsrc->file;
7608 #if defined(CONFIG_UNIX)
7609         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7610         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7611         struct sk_buff *skb;
7612         int i;
7613
7614         __skb_queue_head_init(&list);
7615
7616         /*
7617          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7618          * remove this entry and rearrange the file array.
7619          */
7620         skb = skb_dequeue(head);
7621         while (skb) {
7622                 struct scm_fp_list *fp;
7623
7624                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7625                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7626                         int left;
7627
7628                         if (fp->fp[i] != file)
7629                                 continue;
7630
7631                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7632                         left = fp->count - 1 - i;
7633                         if (left) {
7634                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7635                                                 left * sizeof(struct file *));
7636                         }
7637                         fp->count--;
7638                         if (!fp->count) {
7639                                 kfree_skb(skb);
7640                                 skb = NULL;
7641                         } else {
7642                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7643                         }
7644                         fput(file);
7645                         file = NULL;
7646                         break;
7647                 }
7648
7649                 if (!file)
7650                         break;
7651
7652                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7653
7654                 skb = skb_dequeue(head);
7655         }
7656
7657         if (skb_peek(&list)) {
7658                 spin_lock_irq(&head->lock);
7659                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7660                         __skb_queue_tail(head, skb);
7661                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7662         }
7663 #else
7664         fput(file);
7665 #endif
7666 }
7667
7668 static void __io_rsrc_put_work(struct io_rsrc_node *ref_node)
7669 {
7670         struct io_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7671         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7672         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7673
7674         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7675                 list_del(&prsrc->list);
7676
7677                 if (prsrc->tag) {
7678                         bool lock_ring = ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL;
7679
7680                         io_ring_submit_lock(ctx, lock_ring);
7681                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
7682                         io_cqring_fill_event(ctx, prsrc->tag, 0, 0);
7683                         ctx->cq_extra++;
7684                         io_commit_cqring(ctx);
7685                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
7686                         io_cqring_ev_posted(ctx);
7687                         io_ring_submit_unlock(ctx, lock_ring);
7688                 }
7689
7690                 rsrc_data->do_put(ctx, prsrc);
7691                 kfree(prsrc);
7692         }
7693
7694         io_rsrc_node_destroy(ref_node);
7695         if (atomic_dec_and_test(&rsrc_data->refs))
7696                 complete(&rsrc_data->done);
7697 }
7698
7699 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7700 {
7701         struct io_ring_ctx *ctx;
7702         struct llist_node *node;
7703
7704         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7705         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7706
7707         while (node) {
7708                 struct io_rsrc_node *ref_node;
7709                 struct llist_node *next = node->next;
7710
7711                 ref_node = llist_entry(node, struct io_rsrc_node, llist);
7712                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7713                 node = next;
7714         }
7715 }
7716
7717 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7718                                  unsigned nr_args, u64 __user *tags)
7719 {
7720         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7721         struct file *file;
7722         int fd, ret;
7723         unsigned i;
7724
7725         if (ctx->file_data)
7726                 return -EBUSY;
7727         if (!nr_args)
7728                 return -EINVAL;
7729         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7730                 return -EMFILE;
7731         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
7732         if (ret)
7733                 return ret;
7734         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_file_put, tags, nr_args,
7735                                  &ctx->file_data);
7736         if (ret)
7737                 return ret;
7738
7739         ret = -ENOMEM;
7740         if (!io_alloc_file_tables(&ctx->file_table, nr_args))
7741                 goto out_free;
7742
7743         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7744                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7745                         ret = -EFAULT;
7746                         goto out_fput;
7747                 }
7748                 /* allow sparse sets */
7749                 if (fd == -1) {
7750                         ret = -EINVAL;
7751                         if (unlikely(*io_get_tag_slot(ctx->file_data, i)))
7752                                 goto out_fput;
7753                         continue;
7754                 }
7755
7756                 file = fget(fd);
7757                 ret = -EBADF;
7758                 if (unlikely(!file))
7759                         goto out_fput;
7760
7761                 /*
7762                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7763                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7764                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7765                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7766                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7767                  */
7768                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7769                         fput(file);
7770                         goto out_fput;
7771                 }
7772                 io_fixed_file_set(io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i), file);
7773         }
7774
7775         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7776         if (ret) {
7777                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
7778                 return ret;
7779         }
7780
7781         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
7782         return ret;
7783 out_fput:
7784         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7785                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7786                 if (file)
7787                         fput(file);
7788         }
7789         io_free_file_tables(&ctx->file_table);
7790         ctx->nr_user_files = 0;
7791 out_free:
7792         io_rsrc_data_free(ctx->file_data);
7793         ctx->file_data = NULL;
7794         return ret;
7795 }
7796
7797 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7798                                 int index)
7799 {
7800 #if defined(CONFIG_UNIX)
7801         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7802         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7803         struct sk_buff *skb;
7804
7805         /*
7806          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7807          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7808          * and filling it in.
7809          */
7810         spin_lock_irq(&head->lock);
7811         skb = skb_peek(head);
7812         if (skb) {
7813                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7814
7815                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7816                         __skb_unlink(skb, head);
7817                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7818                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7819                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7820                         fpl->count++;
7821                         spin_lock_irq(&head->lock);
7822                         __skb_queue_head(head, skb);
7823                 } else {
7824                         skb = NULL;
7825                 }
7826         }
7827         spin_unlock_irq(&head->lock);
7828
7829         if (skb) {
7830                 fput(file);
7831                 return 0;
7832         }
7833
7834         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7835 #else
7836         return 0;
7837 #endif
7838 }
7839
7840 static int io_queue_rsrc_removal(struct io_rsrc_data *data, unsigned idx,
7841                                  struct io_rsrc_node *node, void *rsrc)
7842 {
7843         struct io_rsrc_put *prsrc;
7844
7845         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7846         if (!prsrc)
7847                 return -ENOMEM;
7848
7849         prsrc->tag = *io_get_tag_slot(data, idx);
7850         prsrc->rsrc = rsrc;
7851         list_add(&prsrc->list, &node->rsrc_list);
7852         return 0;
7853 }
7854
7855 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7856                                  struct io_uring_rsrc_update2 *up,
7857                                  unsigned nr_args)
7858 {
7859         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
7860         __s32 __user *fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7861         struct io_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7862         struct io_fixed_file *file_slot;
7863         struct file *file;
7864         int fd, i, err = 0;
7865         unsigned int done;
7866         bool needs_switch = false;
7867
7868         if (!ctx->file_data)
7869                 return -ENXIO;
7870         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_files)
7871                 return -EINVAL;
7872
7873         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7874                 u64 tag = 0;
7875
7876                 if ((tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) ||
7877                     copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7878                         err = -EFAULT;
7879                         break;
7880                 }
7881                 if ((fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP || fd == -1) && tag) {
7882                         err = -EINVAL;
7883                         break;
7884                 }
7885                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7886                         continue;
7887
7888                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7889                 file_slot = io_fixed_file_slot(&ctx->file_table, i);
7890
7891                 if (file_slot->file_ptr) {
7892                         file = (struct file *)(file_slot->file_ptr & FFS_MASK);
7893                         err = io_queue_rsrc_removal(data, up->offset + done,
7894                                                     ctx->rsrc_node, file);
7895                         if (err)
7896                                 break;
7897                         file_slot->file_ptr = 0;
7898                         needs_switch = true;
7899                 }
7900                 if (fd != -1) {
7901                         file = fget(fd);
7902                         if (!file) {
7903                                 err = -EBADF;
7904                                 break;
7905                         }
7906                         /*
7907                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7908                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7909                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7910                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7911                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7912                          * support regular read/write anyway.
7913                          */
7914                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7915                                 fput(file);
7916                                 err = -EBADF;
7917                                 break;
7918                         }
7919                         *io_get_tag_slot(data, up->offset + done) = tag;
7920                         io_fixed_file_set(file_slot, file);
7921                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7922                         if (err) {
7923                                 file_slot->file_ptr = 0;
7924                                 fput(file);
7925                                 break;
7926                         }
7927                 }
7928         }
7929
7930         if (needs_switch)
7931                 io_rsrc_node_switch(ctx, data);
7932         return done ? done : err;
7933 }
7934
7935 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
7936                                         struct task_struct *task)
7937 {
7938         struct io_wq_hash *hash;
7939         struct io_wq_data data;
7940         unsigned int concurrency;
7941
7942         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7943         hash = ctx->hash_map;
7944         if (!hash) {
7945                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7946                 if (!hash) {
7947                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7948                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7949                 }
7950                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7951                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7952                 ctx->hash_map = hash;
7953         }
7954         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7955
7956         data.hash = hash;
7957         data.task = task;
7958         data.free_work = io_wq_free_work;
7959         data.do_work = io_wq_submit_work;
7960
7961         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7962         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7963
7964         return io_wq_create(concurrency, &data);
7965 }
7966
7967 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7968                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7969 {
7970         struct io_uring_task *tctx;
7971         int ret;
7972
7973         tctx = kzalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7974         if (unlikely(!tctx))
7975                 return -ENOMEM;
7976
7977         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7978         if (unlikely(ret)) {
7979                 kfree(tctx);
7980                 return ret;
7981         }
7982
7983         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx, task);
7984         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7985                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7986                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7987                 kfree(tctx);
7988                 return ret;
7989         }
7990
7991         xa_init(&tctx->xa);
7992         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7993         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7994         atomic_set(&tctx->inflight_tracked, 0);
7995         task->io_uring = tctx;
7996         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7997         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7998         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7999         return 0;
8000 }
8001
8002 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8003 {
8004         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8005
8006         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8007         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
8008         WARN_ON_ONCE(tctx->cached_refs);
8009
8010         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8011         kfree(tctx);
8012         tsk->io_uring = NULL;
8013 }
8014
8015 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8016                                 struct io_uring_params *p)
8017 {
8018         int ret;
8019
8020         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
8021         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
8022                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
8023                 struct fd f;
8024
8025                 f = fdget(p->wq_fd);
8026                 if (!f.file)
8027                         return -ENXIO;
8028                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8029                         fdput(f);
8030                         return -EINVAL;
8031                 }
8032                 fdput(f);
8033         }
8034         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8035                 struct task_struct *tsk;
8036                 struct io_sq_data *sqd;
8037                 bool attached;
8038
8039                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
8040                 if (IS_ERR(sqd)) {
8041                         ret = PTR_ERR(sqd);
8042                         goto err;
8043                 }
8044
8045                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
8046                 ctx->sq_data = sqd;
8047                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8048                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8049                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8050
8051                 io_sq_thread_park(sqd);
8052                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
8053                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8054                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
8055                 ret = (attached && !sqd->thread) ? -ENXIO : 0;
8056                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8057
8058                 if (ret < 0)
8059                         goto err;
8060                 if (attached)
8061                         return 0;
8062
8063                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8064                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8065
8066                         ret = -EINVAL;
8067                         if (cpu >= nr_cpu_ids || !cpu_online(cpu))
8068                                 goto err_sqpoll;
8069                         sqd->sq_cpu = cpu;
8070                 } else {
8071                         sqd->sq_cpu = -1;
8072                 }
8073
8074                 sqd->task_pid = current->pid;
8075                 sqd->task_tgid = current->tgid;
8076                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
8077                 if (IS_ERR(tsk)) {
8078                         ret = PTR_ERR(tsk);
8079                         goto err_sqpoll;
8080                 }
8081
8082                 sqd->thread = tsk;
8083                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
8084                 wake_up_new_task(tsk);
8085                 if (ret)
8086                         goto err;
8087         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8088                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8089                 ret = -EINVAL;
8090                 goto err;
8091         }
8092
8093         return 0;
8094 err_sqpoll:
8095         complete(&ctx->sq_data->exited);
8096 err:
8097         io_sq_thread_finish(ctx);
8098         return ret;
8099 }
8100
8101 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8102                                       unsigned long nr_pages)
8103 {
8104         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8105 }
8106
8107 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8108                                    unsigned long nr_pages)
8109 {
8110         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8111
8112         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8113         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8114
8115         do {
8116                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8117                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8118                 if (new_pages > page_limit)
8119                         return -ENOMEM;
8120         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8121                                         new_pages) != cur_pages);
8122
8123         return 0;
8124 }
8125
8126 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8127 {
8128         if (ctx->user)
8129                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8130
8131         if (ctx->mm_account)
8132                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8133 }
8134
8135 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8136 {
8137         int ret;
8138
8139         if (ctx->user) {
8140                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8141                 if (ret)
8142                         return ret;
8143         }
8144
8145         if (ctx->mm_account)
8146                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8147
8148         return 0;
8149 }
8150
8151 static void io_mem_free(void *ptr)
8152 {
8153         struct page *page;
8154
8155         if (!ptr)
8156                 return;
8157
8158         page = virt_to_head_page(ptr);
8159         if (put_page_testzero(page))
8160                 free_compound_page(page);
8161 }
8162
8163 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8164 {
8165         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8166                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8167
8168         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8169 }
8170
8171 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8172                                 size_t *sq_offset)
8173 {
8174         struct io_rings *rings;
8175         size_t off, sq_array_size;
8176
8177         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8178         if (off == SIZE_MAX)
8179                 return SIZE_MAX;
8180
8181 #ifdef CONFIG_SMP
8182         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8183         if (off == 0)
8184                 return SIZE_MAX;
8185 #endif
8186
8187         if (sq_offset)
8188                 *sq_offset = off;
8189
8190         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8191         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8192                 return SIZE_MAX;
8193
8194         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8195                 return SIZE_MAX;
8196
8197         return off;
8198 }
8199
8200 static void io_buffer_unmap(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_mapped_ubuf **slot)
8201 {
8202         struct io_mapped_ubuf *imu = *slot;
8203         unsigned int i;
8204
8205         if (imu != ctx->dummy_ubuf) {
8206                 for (i = 0; i < imu->nr_bvecs; i++)
8207                         unpin_user_page(imu->bvec[i].bv_page);
8208                 if (imu->acct_pages)
8209                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8210                 kvfree(imu);
8211         }
8212         *slot = NULL;
8213 }
8214
8215 static void io_rsrc_buf_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
8216 {
8217         io_buffer_unmap(ctx, &prsrc->buf);
8218         prsrc->buf = NULL;
8219 }
8220
8221 static void __io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8222 {
8223         unsigned int i;
8224
8225         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++)
8226                 io_buffer_unmap(ctx, &ctx->user_bufs[i]);
8227         kfree(ctx->user_bufs);
8228         io_rsrc_data_free(ctx->buf_data);
8229         ctx->user_bufs = NULL;
8230         ctx->buf_data = NULL;
8231         ctx->nr_user_bufs = 0;
8232 }
8233
8234 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8235 {
8236         int ret;
8237
8238         if (!ctx->buf_data)
8239                 return -ENXIO;
8240
8241         ret = io_rsrc_ref_quiesce(ctx->buf_data, ctx);
8242         if (!ret)
8243                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8244         return ret;
8245 }
8246
8247 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8248                        void __user *arg, unsigned index)
8249 {
8250         struct iovec __user *src;
8251
8252 #ifdef CONFIG_COMPAT
8253         if (ctx->compat) {
8254                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8255                 struct compat_iovec ciov;
8256
8257                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8258                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8259                         return -EFAULT;
8260
8261                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8262                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8263                 return 0;
8264         }
8265 #endif
8266         src = (struct iovec __user *) arg;
8267         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8268                 return -EFAULT;
8269         return 0;
8270 }
8271
8272 /*
8273  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8274  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8275  * match that one.
8276  *
8277  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8278  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8279  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8280  */
8281 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8282                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8283 {
8284         int i, j;
8285
8286         /* check current page array */
8287         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8288                 if (!PageCompound(pages[i]))
8289                         continue;
8290                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8291                         return true;
8292         }
8293
8294         /* check previously registered pages */
8295         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8296                 struct io_mapped_ubuf *imu = ctx->user_bufs[i];
8297
8298                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8299                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8300                                 continue;
8301                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8302                                 return true;
8303                 }
8304         }
8305
8306         return false;
8307 }
8308
8309 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8310                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8311                                  struct page **last_hpage)
8312 {
8313         int i, ret;
8314
8315         imu->acct_pages = 0;
8316         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8317                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8318                         imu->acct_pages++;
8319                 } else {
8320                         struct page *hpage;
8321
8322                         hpage = compound_head(pages[i]);
8323                         if (hpage == *last_hpage)
8324                                 continue;
8325                         *last_hpage = hpage;
8326                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8327                                 continue;
8328                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8329                 }
8330         }
8331
8332         if (!imu->acct_pages)
8333                 return 0;
8334
8335         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8336         if (ret)
8337                 imu->acct_pages = 0;
8338         return ret;
8339 }
8340
8341 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8342                                   struct io_mapped_ubuf **pimu,
8343                                   struct page **last_hpage)
8344 {
8345         struct io_mapped_ubuf *imu = NULL;
8346         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8347         struct page **pages = NULL;
8348         unsigned long off, start, end, ubuf;
8349         size_t size;
8350         int ret, pret, nr_pages, i;
8351
8352         if (!iov->iov_base) {
8353                 *pimu = ctx->dummy_ubuf;
8354                 return 0;
8355         }
8356
8357         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8358         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8359         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8360         nr_pages = end - start;
8361
8362         *pimu = NULL;
8363         ret = -ENOMEM;
8364
8365         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8366         if (!pages)
8367                 goto done;
8368
8369         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8370                               GFP_KERNEL);
8371         if (!vmas)
8372                 goto done;
8373
8374         imu = kvmalloc(struct_size(imu, bvec, nr_pages), GFP_KERNEL);
8375         if (!imu)
8376                 goto done;
8377
8378         ret = 0;
8379         mmap_read_lock(current->mm);
8380         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8381                               pages, vmas);
8382         if (pret == nr_pages) {
8383                 /* don't support file backed memory */
8384                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8385                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8386
8387                         if (vma_is_shmem(vma))
8388                                 continue;
8389                         if (vma->vm_file &&
8390                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8391                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8392                                 break;
8393                         }
8394                 }
8395         } else {
8396                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8397         }
8398         mmap_read_unlock(current->mm);
8399         if (ret) {
8400                 /*
8401                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8402                  * release any pages we did get
8403                  */
8404                 if (pret > 0)
8405                         unpin_user_pages(pages, pret);
8406                 goto done;
8407         }
8408
8409         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8410         if (ret) {
8411                 unpin_user_pages(pages, pret);
8412                 goto done;
8413         }
8414
8415         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8416         size = iov->iov_len;
8417         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8418                 size_t vec_len;
8419
8420                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8421                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8422                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8423                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8424                 off = 0;
8425                 size -= vec_len;
8426         }
8427         /* store original address for later verification */
8428         imu->ubuf = ubuf;
8429         imu->ubuf_end = ubuf + iov->iov_len;
8430         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8431         *pimu = imu;
8432         ret = 0;
8433 done:
8434         if (ret)
8435                 kvfree(imu);
8436         kvfree(pages);
8437         kvfree(vmas);
8438         return ret;
8439 }
8440
8441 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8442 {
8443         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(*ctx->user_bufs), GFP_KERNEL);
8444         return ctx->user_bufs ? 0 : -ENOMEM;
8445 }
8446
8447 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8448 {
8449         unsigned long tmp, acct_len = iov->iov_len + (PAGE_SIZE - 1);
8450
8451         /*
8452          * Don't impose further limits on the size and buffer
8453          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8454          * submitted if they are wrong.
8455          */
8456         if (!iov->iov_base)
8457                 return iov->iov_len ? -EFAULT : 0;
8458         if (!iov->iov_len)
8459                 return -EFAULT;
8460
8461         /* arbitrary limit, but we need something */
8462         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8463                 return -EFAULT;
8464
8465         if (check_add_overflow((unsigned long)iov->iov_base, acct_len, &tmp))
8466                 return -EOVERFLOW;
8467
8468         return 0;
8469 }
8470
8471 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8472                                    unsigned int nr_args, u64 __user *tags)
8473 {
8474         struct page *last_hpage = NULL;
8475         struct io_rsrc_data *data;
8476         int i, ret;
8477         struct iovec iov;
8478
8479         if (ctx->user_bufs)
8480                 return -EBUSY;
8481         if (!nr_args || nr_args > IORING_MAX_REG_BUFFERS)
8482                 return -EINVAL;
8483         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
8484         if (ret)
8485                 return ret;
8486         ret = io_rsrc_data_alloc(ctx, io_rsrc_buf_put, tags, nr_args, &data);
8487         if (ret)
8488                 return ret;
8489         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8490         if (ret) {
8491                 io_rsrc_data_free(data);
8492                 return ret;
8493         }
8494
8495         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_bufs++) {
8496                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8497                 if (ret)
8498                         break;
8499                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8500                 if (ret)
8501                         break;
8502                 if (!iov.iov_base && *io_get_tag_slot(data, i)) {
8503                         ret = -EINVAL;
8504                         break;
8505                 }
8506
8507                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &ctx->user_bufs[i],
8508                                              &last_hpage);
8509                 if (ret)
8510                         break;
8511         }
8512
8513         WARN_ON_ONCE(ctx->buf_data);
8514
8515         ctx->buf_data = data;
8516         if (ret)
8517                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8518         else
8519                 io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
8520         return ret;
8521 }
8522
8523 static int __io_sqe_buffers_update(struct io_ring_ctx *ctx,
8524                                    struct io_uring_rsrc_update2 *up,
8525                                    unsigned int nr_args)
8526 {
8527         u64 __user *tags = u64_to_user_ptr(up->tags);
8528         struct iovec iov, __user *iovs = u64_to_user_ptr(up->data);
8529         struct page *last_hpage = NULL;
8530         bool needs_switch = false;
8531         __u32 done;
8532         int i, err;
8533
8534         if (!ctx->buf_data)
8535                 return -ENXIO;
8536         if (up->offset + nr_args > ctx->nr_user_bufs)
8537                 return -EINVAL;
8538
8539         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
8540                 struct io_mapped_ubuf *imu;
8541                 int offset = up->offset + done;
8542                 u64 tag = 0;
8543
8544                 err = io_copy_iov(ctx, &iov, iovs, done);
8545                 if (err)
8546                         break;
8547                 if (tags && copy_from_user(&tag, &tags[done], sizeof(tag))) {
8548                         err = -EFAULT;
8549                         break;
8550                 }
8551                 err = io_buffer_validate(&iov);
8552                 if (err)
8553                         break;
8554                 if (!iov.iov_base && tag) {
8555                         err = -EINVAL;
8556                         break;
8557                 }
8558                 err = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, &imu, &last_hpage);
8559                 if (err)
8560                         break;
8561
8562                 i = array_index_nospec(offset, ctx->nr_user_bufs);
8563                 if (ctx->user_bufs[i] != ctx->dummy_ubuf) {
8564                         err = io_queue_rsrc_removal(ctx->buf_data, offset,
8565                                                     ctx->rsrc_node, ctx->user_bufs[i]);
8566                         if (unlikely(err)) {
8567                                 io_buffer_unmap(ctx, &imu);
8568                                 break;
8569                         }
8570                         ctx->user_bufs[i] = NULL;
8571                         needs_switch = true;
8572                 }
8573
8574                 ctx->user_bufs[i] = imu;
8575                 *io_get_tag_slot(ctx->buf_data, offset) = tag;
8576         }
8577
8578         if (needs_switch)
8579                 io_rsrc_node_switch(ctx, ctx->buf_data);
8580         return done ? done : err;
8581 }
8582
8583 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8584 {
8585         __s32 __user *fds = arg;
8586         int fd;
8587
8588         if (ctx->cq_ev_fd)
8589                 return -EBUSY;
8590
8591         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8592                 return -EFAULT;
8593
8594         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8595         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8596                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8597
8598                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8599                 return ret;
8600         }
8601
8602         return 0;
8603 }
8604
8605 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8606 {
8607         if (ctx->cq_ev_fd) {
8608                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8609                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8610                 return 0;
8611         }
8612
8613         return -ENXIO;
8614 }
8615
8616 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8617 {
8618         struct io_buffer *buf;
8619         unsigned long index;
8620
8621         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8622                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8623 }
8624
8625 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8626 {
8627         struct io_kiocb *req, *nxt;
8628
8629         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8630                 if (tsk && req->task != tsk)
8631                         continue;
8632                 list_del(&req->compl.list);
8633                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8634         }
8635 }
8636
8637 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8638 {
8639         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8640         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8641
8642         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8643
8644         if (submit_state->free_reqs) {
8645                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8646                                      submit_state->reqs);
8647                 submit_state->free_reqs = 0;
8648         }
8649
8650         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8651         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8652         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8653 }
8654
8655 static void io_wait_rsrc_data(struct io_rsrc_data *data)
8656 {
8657         if (data && !atomic_dec_and_test(&data->refs))
8658                 wait_for_completion(&data->done);
8659 }
8660
8661 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8662 {
8663         io_sq_thread_finish(ctx);
8664
8665         if (ctx->mm_account) {
8666                 mmdrop(ctx->mm_account);
8667                 ctx->mm_account = NULL;
8668         }
8669
8670         /* __io_rsrc_put_work() may need uring_lock to progress, wait w/o it */
8671         io_wait_rsrc_data(ctx->buf_data);
8672         io_wait_rsrc_data(ctx->file_data);
8673
8674         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8675         if (ctx->buf_data)
8676                 __io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8677         if (ctx->file_data)
8678                 __io_sqe_files_unregister(ctx);
8679         if (ctx->rings)
8680                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8681         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8682         io_eventfd_unregister(ctx);
8683         io_destroy_buffers(ctx);
8684         if (ctx->sq_creds)
8685                 put_cred(ctx->sq_creds);
8686
8687         /* there are no registered resources left, nobody uses it */
8688         if (ctx->rsrc_node)
8689                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_node);
8690         if (ctx->rsrc_backup_node)
8691                 io_rsrc_node_destroy(ctx->rsrc_backup_node);
8692         flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
8693
8694         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list));
8695         WARN_ON_ONCE(!llist_empty(&ctx->rsrc_put_llist));
8696
8697 #if defined(CONFIG_UNIX)
8698         if (ctx->ring_sock) {
8699                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8700                 sock_release(ctx->ring_sock);
8701         }
8702 #endif
8703
8704         io_mem_free(ctx->rings);
8705         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8706
8707         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8708         free_uid(ctx->user);
8709         io_req_caches_free(ctx);
8710         if (ctx->hash_map)
8711                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8712         kfree(ctx->cancel_hash);
8713         kfree(ctx->dummy_ubuf);
8714         kfree(ctx);
8715 }
8716
8717 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8718 {
8719         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8720         __poll_t mask = 0;
8721
8722         poll_wait(file, &ctx->poll_wait, wait);
8723         /*
8724          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8725          * io_commit_cqring
8726          */
8727         smp_rmb();
8728         if (!io_sqring_full(ctx))
8729                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8730
8731         /*
8732          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8733          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8734          *      CPU0                    CPU1
8735          *      ----                    ----
8736          * lock(&ctx->uring_lock);
8737          *                              lock(&ep->mtx);
8738          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8739          * lock(&ep->mtx);
8740          *
8741          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8742          * pushs them to do the flush.
8743          */
8744         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->check_cq_overflow))
8745                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8746
8747         return mask;
8748 }
8749
8750 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8751 {
8752         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8753
8754         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8755 }
8756
8757 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8758 {
8759         const struct cred *creds;
8760
8761         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8762         if (creds) {
8763                 put_cred(creds);
8764                 return 0;
8765         }
8766
8767         return -EINVAL;
8768 }
8769
8770 struct io_tctx_exit {
8771         struct callback_head            task_work;
8772         struct completion               completion;
8773         struct io_ring_ctx              *ctx;
8774 };
8775
8776 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8777 {
8778         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8779         struct io_tctx_exit *work;
8780
8781         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8782         /*
8783          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8784          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8785          */
8786         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8787                 io_uring_del_tctx_node((unsigned long)work->ctx);
8788         complete(&work->completion);
8789 }
8790
8791 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8792 {
8793         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8794
8795         return req->ctx == data;
8796 }
8797
8798 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8799 {
8800         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8801         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8802         unsigned long interval = HZ / 20;
8803         struct io_tctx_exit exit;
8804         struct io_tctx_node *node;
8805         int ret;
8806
8807         /*
8808          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8809          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8810          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8811          * as nobody else will be looking for them.
8812          */
8813         do {
8814                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, true);
8815                 if (ctx->sq_data) {
8816                         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8817                         struct task_struct *tsk;
8818
8819                         io_sq_thread_park(sqd);
8820                         tsk = sqd->thread;
8821                         if (tsk && tsk->io_uring && tsk->io_uring->io_wq)
8822                                 io_wq_cancel_cb(tsk->io_uring->io_wq,
8823                                                 io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8824                         io_sq_thread_unpark(sqd);
8825                 }
8826
8827                 if (WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout))) {
8828                         /* there is little hope left, don't run it too often */
8829                         interval = HZ * 60;
8830                 }
8831         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, interval));
8832
8833         init_completion(&exit.completion);
8834         init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8835         exit.ctx = ctx;
8836         /*
8837          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8838          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8839          * completion_lock, see io_req_task_submit(). Apart from other work,
8840          * this lock/unlock section also waits them to finish.
8841          */
8842         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8843         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8844                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8845
8846                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8847                                         ctx_node);
8848                 /* don't spin on a single task if cancellation failed */
8849                 list_rotate_left(&ctx->tctx_list);
8850                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8851                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8852                         continue;
8853                 wake_up_process(node->task);
8854
8855                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8856                 wait_for_completion(&exit.completion);
8857                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8858         }
8859         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8860         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8861         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8862
8863         io_ring_ctx_free(ctx);
8864 }
8865
8866 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8867 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8868                              bool cancel_all)
8869 {
8870         struct io_kiocb *req, *tmp;
8871         int canceled = 0;
8872
8873         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8874         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8875                 if (io_match_task(req, tsk, cancel_all)) {
8876                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8877                         canceled++;
8878                 }
8879         }
8880         if (canceled != 0)
8881                 io_commit_cqring(ctx);
8882         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8883         if (canceled != 0)
8884                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8885         return canceled != 0;
8886 }
8887
8888 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8889 {
8890         unsigned long index;
8891         struct creds *creds;
8892
8893         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8894         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8895         if (ctx->rings)
8896                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true);
8897         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8898                 io_unregister_personality(ctx, index);
8899         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8900
8901         io_kill_timeouts(ctx, NULL, true);
8902         io_poll_remove_all(ctx, NULL, true);
8903
8904         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8905         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8906
8907         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8908         /*
8909          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8910          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8911          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8912          * over using system_wq.
8913          */
8914         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8915 }
8916
8917 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8918 {
8919         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8920
8921         file->private_data = NULL;
8922         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8923         return 0;
8924 }
8925
8926 struct io_task_cancel {
8927         struct task_struct *task;
8928         bool all;
8929 };
8930
8931 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8932 {
8933         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8934         struct io_task_cancel *cancel = data;
8935         bool ret;
8936
8937         if (!cancel->all && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8938                 unsigned long flags;
8939                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8940
8941                 /* protect against races with linked timeouts */
8942                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8943                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8944                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8945         } else {
8946                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->all);
8947         }
8948         return ret;
8949 }
8950
8951 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8952                                   struct task_struct *task, bool cancel_all)
8953 {
8954         struct io_defer_entry *de;
8955         LIST_HEAD(list);
8956
8957         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8958         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8959                 if (io_match_task(de->req, task, cancel_all)) {
8960                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8961                         break;
8962                 }
8963         }
8964         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8965         if (list_empty(&list))
8966                 return false;
8967
8968         while (!list_empty(&list)) {
8969                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8970                 list_del_init(&de->list);
8971                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8972                 kfree(de);
8973         }
8974         return true;
8975 }
8976
8977 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8978 {
8979         struct io_tctx_node *node;
8980         enum io_wq_cancel cret;
8981         bool ret = false;
8982
8983         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8984         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8985                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8986
8987                 /*
8988                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8989                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8990                  */
8991                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8992                         continue;
8993                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8994                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8995         }
8996         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8997
8998         return ret;
8999 }
9000
9001 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
9002                                          struct task_struct *task,
9003                                          bool cancel_all)
9004 {
9005         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .all = cancel_all, };
9006         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
9007
9008         while (1) {
9009                 enum io_wq_cancel cret;
9010                 bool ret = false;
9011
9012                 if (!task) {
9013                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
9014                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
9015                         /*
9016                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
9017                          * it's fine as the task is in exit/exec.
9018                          */
9019                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
9020                                                &cancel, true);
9021                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
9022                 }
9023
9024                 /* SQPOLL thread does its own polling */
9025                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && cancel_all) ||
9026                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
9027                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
9028                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
9029                                 ret = true;
9030                         }
9031                 }
9032
9033                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, cancel_all);
9034                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, cancel_all);
9035                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, cancel_all);
9036                 if (task)
9037                         ret |= io_run_task_work();
9038                 if (!ret)
9039                         break;
9040                 cond_resched();
9041         }
9042 }
9043
9044 static int __io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9045 {
9046         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9047         struct io_tctx_node *node;
9048         int ret;
9049
9050         if (unlikely(!tctx)) {
9051                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
9052                 if (unlikely(ret))
9053                         return ret;
9054                 tctx = current->io_uring;
9055         }
9056         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
9057                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
9058                 if (!node)
9059                         return -ENOMEM;
9060                 node->ctx = ctx;
9061                 node->task = current;
9062
9063                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
9064                                         node, GFP_KERNEL));
9065                 if (ret) {
9066                         kfree(node);
9067                         return ret;
9068                 }
9069
9070                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9071                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
9072                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9073         }
9074         tctx->last = ctx;
9075         return 0;
9076 }
9077
9078 /*
9079  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9080  */
9081 static inline int io_uring_add_tctx_node(struct io_ring_ctx *ctx)
9082 {
9083         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9084
9085         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
9086                 return 0;
9087         return __io_uring_add_tctx_node(ctx);
9088 }
9089
9090 /*
9091  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9092  */
9093 static void io_uring_del_tctx_node(unsigned long index)
9094 {
9095         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9096         struct io_tctx_node *node;
9097
9098         if (!tctx)
9099                 return;
9100         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
9101         if (!node)
9102                 return;
9103
9104         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
9105         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
9106
9107         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
9108         list_del(&node->ctx_node);
9109         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
9110
9111         if (tctx->last == node->ctx)
9112                 tctx->last = NULL;
9113         kfree(node);
9114 }
9115
9116 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
9117 {
9118         struct io_wq *wq = tctx->io_wq;
9119         struct io_tctx_node *node;
9120         unsigned long index;
9121
9122         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
9123                 io_uring_del_tctx_node(index);
9124         if (wq) {
9125                 /*
9126                  * Must be after io_uring_del_task_file() (removes nodes under
9127                  * uring_lock) to avoid race with io_uring_try_cancel_iowq().
9128                  */
9129                 tctx->io_wq = NULL;
9130                 io_wq_put_and_exit(wq);
9131         }
9132 }
9133
9134 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx, bool tracked)
9135 {
9136         if (tracked)
9137                 return atomic_read(&tctx->inflight_tracked);
9138         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9139 }
9140
9141 static void io_uring_drop_tctx_refs(struct task_struct *task)
9142 {
9143         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
9144         unsigned int refs = tctx->cached_refs;
9145
9146         if (refs) {
9147                 tctx->cached_refs = 0;
9148                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, refs);
9149                 put_task_struct_many(task, refs);
9150         }
9151 }
9152
9153 /*
9154  * Find any io_uring ctx that this task has registered or done IO on, and cancel
9155  * requests. @sqd should be not-null IIF it's an SQPOLL thread cancellation.
9156  */
9157 static void io_uring_cancel_generic(bool cancel_all, struct io_sq_data *sqd)
9158 {
9159         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9160         struct io_ring_ctx *ctx;
9161         s64 inflight;
9162         DEFINE_WAIT(wait);
9163
9164         WARN_ON_ONCE(sqd && sqd->thread != current);
9165
9166         if (!current->io_uring)
9167                 return;
9168         if (tctx->io_wq)
9169                 io_wq_exit_start(tctx->io_wq);
9170
9171         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9172         do {
9173                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9174                 /* read completions before cancelations */
9175                 inflight = tctx_inflight(tctx, !cancel_all);
9176                 if (!inflight)
9177                         break;
9178
9179                 if (!sqd) {
9180                         struct io_tctx_node *node;
9181                         unsigned long index;
9182
9183                         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
9184                                 /* sqpoll task will cancel all its requests */
9185                                 if (node->ctx->sq_data)
9186                                         continue;
9187                                 io_uring_try_cancel_requests(node->ctx, current,
9188                                                              cancel_all);
9189                         }
9190                 } else {
9191                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
9192                                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current,
9193                                                              cancel_all);
9194                 }
9195
9196                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9197                 io_uring_drop_tctx_refs(current);
9198                 /*
9199                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9200                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9201                  * prepare_to_wait().
9202                  */
9203                 if (inflight == tctx_inflight(tctx, !cancel_all))
9204                         schedule();
9205                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9206         } while (1);
9207         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9208
9209         io_uring_clean_tctx(tctx);
9210         if (cancel_all) {
9211                 /* for exec all current's requests should be gone, kill tctx */
9212                 __io_uring_free(current);
9213         }
9214 }
9215
9216 void __io_uring_cancel(struct files_struct *files)
9217 {
9218         io_uring_cancel_generic(!files, NULL);
9219 }
9220
9221 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9222                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9223 {
9224         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9225         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9226         struct page *page;
9227         void *ptr;
9228
9229         switch (offset) {
9230         case IORING_OFF_SQ_RING:
9231         case IORING_OFF_CQ_RING:
9232                 ptr = ctx->rings;
9233                 break;
9234         case IORING_OFF_SQES:
9235                 ptr = ctx->sq_sqes;
9236                 break;
9237         default:
9238                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9239         }
9240
9241         page = virt_to_head_page(ptr);
9242         if (sz > page_size(page))
9243                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9244
9245         return ptr;
9246 }
9247
9248 #ifdef CONFIG_MMU
9249
9250 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9251 {
9252         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9253         unsigned long pfn;
9254         void *ptr;
9255
9256         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9257         if (IS_ERR(ptr))
9258                 return PTR_ERR(ptr);
9259
9260         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9261         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9262 }
9263
9264 #else /* !CONFIG_MMU */
9265
9266 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9267 {
9268         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9269 }
9270
9271 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9272 {
9273         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9274 }
9275
9276 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9277         unsigned long addr, unsigned long len,
9278         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9279 {
9280         void *ptr;
9281
9282         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9283         if (IS_ERR(ptr))
9284                 return PTR_ERR(ptr);
9285
9286         return (unsigned long) ptr;
9287 }
9288
9289 #endif /* !CONFIG_MMU */
9290
9291 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9292 {
9293         DEFINE_WAIT(wait);
9294
9295         do {
9296                 if (!io_sqring_full(ctx))
9297                         break;
9298                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9299
9300                 if (!io_sqring_full(ctx))
9301                         break;
9302                 schedule();
9303         } while (!signal_pending(current));
9304
9305         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9306         return 0;
9307 }
9308
9309 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9310                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9311                           const sigset_t __user **sig)
9312 {
9313         struct io_uring_getevents_arg arg;
9314
9315         /*
9316          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9317          * is just a pointer to the sigset_t.
9318          */
9319         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9320                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9321                 *ts = NULL;
9322                 return 0;
9323         }
9324
9325         /*
9326          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9327          * timespec and sigset_t pointers if good.
9328          */
9329         if (*argsz != sizeof(arg))
9330                 return -EINVAL;
9331         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9332                 return -EFAULT;
9333         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9334         *argsz = arg.sigmask_sz;
9335         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9336         return 0;
9337 }
9338
9339 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9340                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9341                 size_t, argsz)
9342 {
9343         struct io_ring_ctx *ctx;
9344         int submitted = 0;
9345         struct fd f;
9346         long ret;
9347
9348         io_run_task_work();
9349
9350         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9351                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9352                 return -EINVAL;
9353
9354         f = fdget(fd);
9355         if (unlikely(!f.file))
9356                 return -EBADF;
9357
9358         ret = -EOPNOTSUPP;
9359         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9360                 goto out_fput;
9361
9362         ret = -ENXIO;
9363         ctx = f.file->private_data;
9364         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9365                 goto out_fput;
9366
9367         ret = -EBADFD;
9368         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9369                 goto out;
9370
9371         /*
9372          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9373          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9374          * we were asked to.
9375          */
9376         ret = 0;
9377         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9378                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false);
9379
9380                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9381                         ret = -EOWNERDEAD;
9382                         goto out;
9383                 }
9384                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9385                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9386                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9387                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9388                         if (ret)
9389                                 goto out;
9390                 }
9391                 submitted = to_submit;
9392         } else if (to_submit) {
9393                 ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9394                 if (unlikely(ret))
9395                         goto out;
9396                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9397                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9398                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9399
9400                 if (submitted != to_submit)
9401                         goto out;
9402         }
9403         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9404                 const sigset_t __user *sig;
9405                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9406
9407                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9408                 if (unlikely(ret))
9409                         goto out;
9410
9411                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9412
9413                 /*
9414                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9415                  * space applications don't need to do io completion events
9416                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9417                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9418                  */
9419                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9420                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9421                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9422                 } else {
9423                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9424                 }
9425         }
9426
9427 out:
9428         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9429 out_fput:
9430         fdput(f);
9431         return submitted ? submitted : ret;
9432 }
9433
9434 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9435 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9436                 const struct cred *cred)
9437 {
9438         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9439         struct group_info *gi;
9440         kernel_cap_t cap;
9441         unsigned __capi;
9442         int g;
9443
9444         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9445         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9446         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9447         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9448         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9449         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9450         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9451         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9452         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9453         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9454         gi = cred->group_info;
9455         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9456                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9457                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9458         }
9459         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9460         cap = cred->cap_effective;
9461         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9462                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9463         seq_putc(m, '\n');
9464         return 0;
9465 }
9466
9467 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9468 {
9469         struct io_sq_data *sq = NULL;
9470         bool has_lock;
9471         int i;
9472
9473         /*
9474          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9475          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9476          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9477          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9478          */
9479         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9480
9481         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9482                 sq = ctx->sq_data;
9483                 if (!sq->thread)
9484                         sq = NULL;
9485         }
9486
9487         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9488         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9489         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9490         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9491                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9492
9493                 if (f)
9494                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9495                 else
9496                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9497         }
9498         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9499         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9500                 struct io_mapped_ubuf *buf = ctx->user_bufs[i];
9501                 unsigned int len = buf->ubuf_end - buf->ubuf;
9502
9503                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf, len);
9504         }
9505         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9506                 unsigned long index;
9507                 const struct cred *cred;
9508
9509                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9510                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9511                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9512         }
9513         seq_printf(m, "PollList:\n");
9514         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9515         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9516                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9517                 struct io_kiocb *req;
9518
9519                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9520                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9521                                         req->task->task_works != NULL);
9522         }
9523         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9524         if (has_lock)
9525                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9526 }
9527
9528 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9529 {
9530         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9531
9532         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9533                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9534                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9535         }
9536 }
9537 #endif
9538
9539 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9540         .release        = io_uring_release,
9541         .mmap           = io_uring_mmap,
9542 #ifndef CONFIG_MMU
9543         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9544         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9545 #endif
9546         .poll           = io_uring_poll,
9547         .fasync         = io_uring_fasync,
9548 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9549         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9550 #endif
9551 };
9552
9553 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9554                                   struct io_uring_params *p)
9555 {
9556         struct io_rings *rings;
9557         size_t size, sq_array_offset;
9558
9559         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9560         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9561         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9562
9563         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9564         if (size == SIZE_MAX)
9565                 return -EOVERFLOW;
9566
9567         rings = io_mem_alloc(size);
9568         if (!rings)
9569                 return -ENOMEM;
9570
9571         ctx->rings = rings;
9572         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9573         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9574         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9575         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9576         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9577
9578         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9579         if (size == SIZE_MAX) {
9580                 io_mem_free(ctx->rings);
9581                 ctx->rings = NULL;
9582                 return -EOVERFLOW;
9583         }
9584
9585         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9586         if (!ctx->sq_sqes) {
9587                 io_mem_free(ctx->rings);
9588                 ctx->rings = NULL;
9589                 return -ENOMEM;
9590         }
9591
9592         return 0;
9593 }
9594
9595 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9596 {
9597         int ret, fd;
9598
9599         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9600         if (fd < 0)
9601                 return fd;
9602
9603         ret = io_uring_add_tctx_node(ctx);
9604         if (ret) {
9605                 put_unused_fd(fd);
9606                 return ret;
9607         }
9608         fd_install(fd, file);
9609         return fd;
9610 }
9611
9612 /*
9613  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9614  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9615  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9616  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9617  */
9618 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9619 {
9620         struct file *file;
9621 #if defined(CONFIG_UNIX)
9622         int ret;
9623
9624         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9625                                 &ctx->ring_sock);
9626         if (ret)
9627                 return ERR_PTR(ret);
9628 #endif
9629
9630         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9631                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9632 #if defined(CONFIG_UNIX)
9633         if (IS_ERR(file)) {
9634                 sock_release(ctx->ring_sock);
9635                 ctx->ring_sock = NULL;
9636         } else {
9637                 ctx->ring_sock->file = file;
9638         }
9639 #endif
9640         return file;
9641 }
9642
9643 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9644                            struct io_uring_params __user *params)
9645 {
9646         struct io_ring_ctx *ctx;
9647         struct file *file;
9648         int ret;
9649
9650         if (!entries)
9651                 return -EINVAL;
9652         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9653                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9654                         return -EINVAL;
9655                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9656         }
9657
9658         /*
9659          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9660          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9661          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9662          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9663          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9664          * of CQ ring entries manually.
9665          */
9666         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9667         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9668                 /*
9669                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9670                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9671                  * any cq vs sq ring sizing.
9672                  */
9673                 if (!p->cq_entries)
9674                         return -EINVAL;
9675                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9676                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9677                                 return -EINVAL;
9678                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9679                 }
9680                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9681                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9682                         return -EINVAL;
9683         } else {
9684                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9685         }
9686
9687         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9688         if (!ctx)
9689                 return -ENOMEM;
9690         ctx->compat = in_compat_syscall();
9691         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9692                 ctx->user = get_uid(current_user());
9693
9694         /*
9695          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9696          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9697          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9698          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9699          */
9700         mmgrab(current->mm);
9701         ctx->mm_account = current->mm;
9702
9703         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9704         if (ret)
9705                 goto err;
9706
9707         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9708         if (ret)
9709                 goto err;
9710         /* always set a rsrc node */
9711         ret = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9712         if (ret)
9713                 goto err;
9714         io_rsrc_node_switch(ctx, NULL);
9715
9716         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9717         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9718         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9719         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9720         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9721         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9722         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9723         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9724
9725         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9726         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9727         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9728         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9729         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9730         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9731         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9732         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9733
9734         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9735                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9736                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9737                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9738                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS |
9739                         IORING_FEAT_RSRC_TAGS;
9740
9741         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9742                 ret = -EFAULT;
9743                 goto err;
9744         }
9745
9746         file = io_uring_get_file(ctx);
9747         if (IS_ERR(file)) {
9748                 ret = PTR_ERR(file);
9749                 goto err;
9750         }
9751
9752         /*
9753          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9754          * having closed it before we finish setup
9755          */
9756         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9757         if (ret < 0) {
9758                 /* fput will clean it up */
9759                 fput(file);
9760                 return ret;
9761         }
9762
9763         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9764         return ret;
9765 err:
9766         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9767         return ret;
9768 }
9769
9770 /*
9771  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9772  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9773  * params structure passed in.
9774  */
9775 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9776 {
9777         struct io_uring_params p;
9778         int i;
9779
9780         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9781                 return -EFAULT;
9782         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9783                 if (p.resv[i])
9784                         return -EINVAL;
9785         }
9786
9787         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9788                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9789                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9790                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9791                 return -EINVAL;
9792
9793         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9794 }
9795
9796 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9797                 struct io_uring_params __user *, params)
9798 {
9799         return io_uring_setup(entries, params);
9800 }
9801
9802 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9803 {
9804         struct io_uring_probe *p;
9805         size_t size;
9806         int i, ret;
9807
9808         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9809         if (size == SIZE_MAX)
9810                 return -EOVERFLOW;
9811         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9812         if (!p)
9813                 return -ENOMEM;
9814
9815         ret = -EFAULT;
9816         if (copy_from_user(p, arg, size))
9817                 goto out;
9818         ret = -EINVAL;
9819         if (memchr_inv(p, 0, size))
9820                 goto out;
9821
9822         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9823         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9824                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9825
9826         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9827                 p->ops[i].op = i;
9828                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9829                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9830         }
9831         p->ops_len = i;
9832
9833         ret = 0;
9834         if (copy_to_user(arg, p, size))
9835                 ret = -EFAULT;
9836 out:
9837         kfree(p);
9838         return ret;
9839 }
9840
9841 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9842 {
9843         const struct cred *creds;
9844         u32 id;
9845         int ret;
9846
9847         creds = get_current_cred();
9848
9849         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9850                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9851         if (ret < 0) {
9852                 put_cred(creds);
9853                 return ret;
9854         }
9855         return id;
9856 }
9857
9858 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9859                                     unsigned int nr_args)
9860 {
9861         struct io_uring_restriction *res;
9862         size_t size;
9863         int i, ret;
9864
9865         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9866         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9867                 return -EBADFD;
9868
9869         /* We allow only a single restrictions registration */
9870         if (ctx->restrictions.registered)
9871                 return -EBUSY;
9872
9873         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9874                 return -EINVAL;
9875
9876         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9877         if (size == SIZE_MAX)
9878                 return -EOVERFLOW;
9879
9880         res = memdup_user(arg, size);
9881         if (IS_ERR(res))
9882                 return PTR_ERR(res);
9883
9884         ret = 0;
9885
9886         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9887                 switch (res[i].opcode) {
9888                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9889                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9890                                 ret = -EINVAL;
9891                                 goto out;
9892                         }
9893
9894                         __set_bit(res[i].register_op,
9895                                   ctx->restrictions.register_op);
9896                         break;
9897                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9898                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9899                                 ret = -EINVAL;
9900                                 goto out;
9901                         }
9902
9903                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9904                         break;
9905                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9906                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9907                         break;
9908                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9909                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9910                         break;
9911                 default:
9912                         ret = -EINVAL;
9913                         goto out;
9914                 }
9915         }
9916
9917 out:
9918         /* Reset all restrictions if an error happened */
9919         if (ret != 0)
9920                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9921         else
9922                 ctx->restrictions.registered = true;
9923
9924         kfree(res);
9925         return ret;
9926 }
9927
9928 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9929 {
9930         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9931                 return -EBADFD;
9932
9933         if (ctx->restrictions.registered)
9934                 ctx->restricted = 1;
9935
9936         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9937         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9938                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9939         return 0;
9940 }
9941
9942 static int __io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned type,
9943                                      struct io_uring_rsrc_update2 *up,
9944                                      unsigned nr_args)
9945 {
9946         __u32 tmp;
9947         int err;
9948
9949         if (up->resv)
9950                 return -EINVAL;
9951         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &tmp))
9952                 return -EOVERFLOW;
9953         err = io_rsrc_node_switch_start(ctx);
9954         if (err)
9955                 return err;
9956
9957         switch (type) {
9958         case IORING_RSRC_FILE:
9959                 return __io_sqe_files_update(ctx, up, nr_args);
9960         case IORING_RSRC_BUFFER:
9961                 return __io_sqe_buffers_update(ctx, up, nr_args);
9962         }
9963         return -EINVAL;
9964 }
9965
9966 static int io_register_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9967                                     unsigned nr_args)
9968 {
9969         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9970
9971         if (!nr_args)
9972                 return -EINVAL;
9973         memset(&up, 0, sizeof(up));
9974         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(struct io_uring_rsrc_update)))
9975                 return -EFAULT;
9976         return __io_register_rsrc_update(ctx, IORING_RSRC_FILE, &up, nr_args);
9977 }
9978
9979 static int io_register_rsrc_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9980                                    unsigned size, unsigned type)
9981 {
9982         struct io_uring_rsrc_update2 up;
9983
9984         if (size != sizeof(up))
9985                 return -EINVAL;
9986         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
9987                 return -EFAULT;
9988         if (!up.nr || up.resv)
9989                 return -EINVAL;
9990         return __io_register_rsrc_update(ctx, type, &up, up.nr);
9991 }
9992
9993 static int io_register_rsrc(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9994                             unsigned int size, unsigned int type)
9995 {
9996         struct io_uring_rsrc_register rr;
9997
9998         /* keep it extendible */
9999         if (size != sizeof(rr))
10000                 return -EINVAL;
10001
10002         memset(&rr, 0, sizeof(rr));
10003         if (copy_from_user(&rr, arg, size))
10004                 return -EFAULT;
10005         if (!rr.nr || rr.resv || rr.resv2)
10006                 return -EINVAL;
10007
10008         switch (type) {
10009         case IORING_RSRC_FILE:
10010                 return io_sqe_files_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10011                                              rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10012         case IORING_RSRC_BUFFER:
10013                 return io_sqe_buffers_register(ctx, u64_to_user_ptr(rr.data),
10014                                                rr.nr, u64_to_user_ptr(rr.tags));
10015         }
10016         return -EINVAL;
10017 }
10018
10019 static int io_register_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
10020                                 unsigned len)
10021 {
10022         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10023         cpumask_var_t new_mask;
10024         int ret;
10025
10026         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10027                 return -EINVAL;
10028
10029         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
10030                 return -ENOMEM;
10031
10032         cpumask_clear(new_mask);
10033         if (len > cpumask_size())
10034                 len = cpumask_size();
10035
10036         if (copy_from_user(new_mask, arg, len)) {
10037                 free_cpumask_var(new_mask);
10038                 return -EFAULT;
10039         }
10040
10041         ret = io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, new_mask);
10042         free_cpumask_var(new_mask);
10043         return ret;
10044 }
10045
10046 static int io_unregister_iowq_aff(struct io_ring_ctx *ctx)
10047 {
10048         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
10049
10050         if (!tctx || !tctx->io_wq)
10051                 return -EINVAL;
10052
10053         return io_wq_cpu_affinity(tctx->io_wq, NULL);
10054 }
10055
10056 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
10057 {
10058         switch (op) {
10059         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10060         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10061         case IORING_REGISTER_FILES:
10062         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10063         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10064         case IORING_REGISTER_PROBE:
10065         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10066         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10067         case IORING_REGISTER_FILES2:
10068         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10069         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10070         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10071         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10072         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10073                 return false;
10074         default:
10075                 return true;
10076         }
10077 }
10078
10079 static int io_ctx_quiesce(struct io_ring_ctx *ctx)
10080 {
10081         long ret;
10082
10083         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10084
10085         /*
10086          * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If another
10087          * thread is currently inside io_uring_enter() it might need to grab the
10088          * uring_lock to make progress. If we hold it here across the drain
10089          * wait, then we can deadlock. It's safe to drop the mutex here, since
10090          * no new references will come in after we've killed the percpu ref.
10091          */
10092         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10093         do {
10094                 ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10095                 if (!ret)
10096                         break;
10097                 ret = io_run_task_work_sig();
10098         } while (ret >= 0);
10099         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10100
10101         if (ret)
10102                 io_refs_resurrect(&ctx->refs, &ctx->ref_comp);
10103         return ret;
10104 }
10105
10106 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10107                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10108         __releases(ctx->uring_lock)
10109         __acquires(ctx->uring_lock)
10110 {
10111         int ret;
10112
10113         /*
10114          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10115          * someone else killed the ctx or is already going through
10116          * io_uring_register().
10117          */
10118         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10119                 return -ENXIO;
10120
10121         if (ctx->restricted) {
10122                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST)
10123                         return -EINVAL;
10124                 opcode = array_index_nospec(opcode, IORING_REGISTER_LAST);
10125                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op))
10126                         return -EACCES;
10127         }
10128
10129         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10130                 ret = io_ctx_quiesce(ctx);
10131                 if (ret)
10132                         return ret;
10133         }
10134
10135         switch (opcode) {
10136         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10137                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10138                 break;
10139         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10140                 ret = -EINVAL;
10141                 if (arg || nr_args)
10142                         break;
10143                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
10144                 break;
10145         case IORING_REGISTER_FILES:
10146                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args, NULL);
10147                 break;
10148         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10149                 ret = -EINVAL;
10150                 if (arg || nr_args)
10151                         break;
10152                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10153                 break;
10154         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10155                 ret = io_register_files_update(ctx, arg, nr_args);
10156                 break;
10157         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10158         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10159                 ret = -EINVAL;
10160                 if (nr_args != 1)
10161                         break;
10162                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10163                 if (ret)
10164                         break;
10165                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10166                         ctx->eventfd_async = 1;
10167                 else
10168                         ctx->eventfd_async = 0;
10169                 break;
10170         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10171                 ret = -EINVAL;
10172                 if (arg || nr_args)
10173                         break;
10174                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10175                 break;
10176         case IORING_REGISTER_PROBE:
10177                 ret = -EINVAL;
10178                 if (!arg || nr_args > 256)
10179                         break;
10180                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10181                 break;
10182         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10183                 ret = -EINVAL;
10184                 if (arg || nr_args)
10185                         break;
10186                 ret = io_register_personality(ctx);
10187                 break;
10188         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10189                 ret = -EINVAL;
10190                 if (arg)
10191                         break;
10192                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10193                 break;
10194         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10195                 ret = -EINVAL;
10196                 if (arg || nr_args)
10197                         break;
10198                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10199                 break;
10200         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10201                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10202                 break;
10203         case IORING_REGISTER_FILES2:
10204                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_FILE);
10205                 break;
10206         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE2:
10207                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10208                                               IORING_RSRC_FILE);
10209                 break;
10210         case IORING_REGISTER_BUFFERS2:
10211                 ret = io_register_rsrc(ctx, arg, nr_args, IORING_RSRC_BUFFER);
10212                 break;
10213         case IORING_REGISTER_BUFFERS_UPDATE:
10214                 ret = io_register_rsrc_update(ctx, arg, nr_args,
10215                                               IORING_RSRC_BUFFER);
10216                 break;
10217         case IORING_REGISTER_IOWQ_AFF:
10218                 ret = -EINVAL;
10219                 if (!arg || !nr_args)
10220                         break;
10221                 ret = io_register_iowq_aff(ctx, arg, nr_args);
10222                 break;
10223         case IORING_UNREGISTER_IOWQ_AFF:
10224                 ret = -EINVAL;
10225                 if (arg || nr_args)
10226                         break;
10227                 ret = io_unregister_iowq_aff(ctx);
10228                 break;
10229         default:
10230                 ret = -EINVAL;
10231                 break;
10232         }
10233
10234         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10235                 /* bring the ctx back to life */
10236                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10237                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10238         }
10239         return ret;
10240 }
10241
10242 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10243                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10244 {
10245         struct io_ring_ctx *ctx;
10246         long ret = -EBADF;
10247         struct fd f;
10248
10249         f = fdget(fd);
10250         if (!f.file)
10251                 return -EBADF;
10252
10253         ret = -EOPNOTSUPP;
10254         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10255                 goto out_fput;
10256
10257         ctx = f.file->private_data;
10258
10259         io_run_task_work();
10260
10261         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10262         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10263         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10264         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10265                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10266 out_fput:
10267         fdput(f);
10268         return ret;
10269 }
10270
10271 static int __init io_uring_init(void)
10272 {
10273 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10274         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10275         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10276 } while (0)
10277
10278 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10279         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10280         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10281         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10282         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10283         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10284         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10285         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10286         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10287         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10288         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10289         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10290         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10291         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10292         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10293         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10294         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10295         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10296         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10297         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10298         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10299         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10300         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10301         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10302         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10303         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10304         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10305         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10306         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10307         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_group);
10308         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10309         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10310
10311         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_files_update) !=
10312                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update));
10313         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_rsrc_update) >
10314                      sizeof(struct io_uring_rsrc_update2));
10315         /* should fit into one byte */
10316         BUILD_BUG_ON(SQE_VALID_FLAGS >= (1 << 8));
10317
10318         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10319         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10320
10321         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
10322                                 SLAB_ACCOUNT);
10323         return 0;
10324 };
10325 __initcall(io_uring_init);