fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/kthread.h>
  61 #include <linux/blkdev.h>
  62 #include <linux/bvec.h>
  63 #include <linux/net.h>
  64 #include <net/sock.h>
  65 #include <net/af_unix.h>
  66 #include <net/scm.h>
  67 #include <linux/anon_inodes.h>
  68 #include <linux/sched/mm.h>
  69 #include <linux/uaccess.h>
  70 #include <linux/nospec.h>
  71 #include <linux/sizes.h>
  72 #include <linux/hugetlb.h>
  73 #include <linux/highmem.h>
  74 #include <linux/namei.h>
  75 #include <linux/fsnotify.h>
  76 #include <linux/fadvise.h>
  77 #include <linux/eventpoll.h>
  78 #include <linux/fs_struct.h>
  79 #include <linux/splice.h>
  80 #include <linux/task_work.h>
  81 #include <linux/pagemap.h>
  82 #include <linux/io_uring.h>
  83 #include <linux/blk-cgroup.h>
  84 #include <linux/audit.h>
  85
  86 #define CREATE_TRACE_POINTS
  87 #include <trace/events/io_uring.h>
  88
  89 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  90
  91 #include "internal.h"
  92 #include "io-wq.h"
  93
  94 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  95 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  96
  97 /*
  98  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  99  */
 100 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
 101 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
 102 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 103 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 104 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 105                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 struct io_mapped_ubuf {
 191         u64             ubuf;
 192         size_t          len;
 193         struct          bio_vec *bvec;
 194         unsigned int    nr_bvecs;
 195         unsigned long   acct_pages;
 196 };
 197
 198 struct fixed_file_table {
 199         struct file             **files;
 200 };
 201
 202 struct fixed_file_ref_node {
 203         struct percpu_ref               refs;
 204         struct list_head                node;
 205         struct list_head                file_list;
 206         struct fixed_file_data          *file_data;
 207         struct llist_node               llist;
 208         bool                            done;
 209 };
 210
 211 struct fixed_file_data {
 212         struct fixed_file_table         *table;
 213         struct io_ring_ctx              *ctx;
 214
 215         struct fixed_file_ref_node      *node;
 216         struct percpu_ref               refs;
 217         struct completion               done;
 218         struct list_head                ref_list;
 219         spinlock_t                      lock;
 220 };
 221
 222 struct io_buffer {
 223         struct list_head list;
 224         __u64 addr;
 225         __s32 len;
 226         __u16 bid;
 227 };
 228
 229 struct io_restriction {
 230         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 231         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 232         u8 sqe_flags_allowed;
 233         u8 sqe_flags_required;
 234         bool registered;
 235 };
 236
 237 struct io_sq_data {
 238         refcount_t              refs;
 239         struct mutex            lock;
 240
 241         /* ctx's that are using this sqd */
 242         struct list_head        ctx_list;
 243         struct list_head        ctx_new_list;
 244         struct mutex            ctx_lock;
 245
 246         struct task_struct      *thread;
 247         struct wait_queue_head  wait;
 248
 249         unsigned                sq_thread_idle;
 250 };
 251
 252 struct io_ring_ctx {
 253         struct {
 254                 struct percpu_ref       refs;
 255         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 256
 257         struct {
 258                 unsigned int            flags;
 259                 unsigned int            compat: 1;
 260                 unsigned int            limit_mem: 1;
 261                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 262                 unsigned int            drain_next: 1;
 263                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 264                 unsigned int            restricted: 1;
 265                 unsigned int            sqo_dead: 1;
 266
 267                 /*
 268                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 269                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 270                  *
 271                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 272                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 273                  * the queue when needed.
 274                  *
 275                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 276                  * array.
 277                  */
 278                 u32                     *sq_array;
 279                 unsigned                cached_sq_head;
 280                 unsigned                sq_entries;
 281                 unsigned                sq_mask;
 282                 unsigned                sq_thread_idle;
 283                 unsigned                cached_sq_dropped;
 284                 unsigned                cached_cq_overflow;
 285                 unsigned long           sq_check_overflow;
 286
 287                 struct list_head        defer_list;
 288                 struct list_head        timeout_list;
 289                 struct list_head        cq_overflow_list;
 290
 291                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 292         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 293
 294         struct io_rings *rings;
 295
 296         /* IO offload */
 297         struct io_wq            *io_wq;
 298
 299         /*
 300          * For SQPOLL usage - we hold a reference to the parent task, so we
 301          * have access to the ->files
 302          */
 303         struct task_struct      *sqo_task;
 304
 305         /* Only used for accounting purposes */
 306         struct mm_struct        *mm_account;
 307
 308 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 309         struct cgroup_subsys_state      *sqo_blkcg_css;
 310 #endif
 311
 312         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 313
 314         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 315         struct list_head        sqd_list;
 316
 317         /*
 318          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 319          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 320          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 321          */
 322         struct fixed_file_data  *file_data;
 323         unsigned                nr_user_files;
 324
 325         /* if used, fixed mapped user buffers */
 326         unsigned                nr_user_bufs;
 327         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 328
 329         struct user_struct      *user;
 330
 331         const struct cred       *creds;
 332
 333 #ifdef CONFIG_AUDIT
 334         kuid_t                  loginuid;
 335         unsigned int            sessionid;
 336 #endif
 337
 338         struct completion       ref_comp;
 339         struct completion       sq_thread_comp;
 340
 341         /* if all else fails... */
 342         struct io_kiocb         *fallback_req;
 343
 344 #if defined(CONFIG_UNIX)
 345         struct socket           *ring_sock;
 346 #endif
 347
 348         struct idr              io_buffer_idr;
 349
 350         struct idr              personality_idr;
 351
 352         struct {
 353                 unsigned                cached_cq_tail;
 354                 unsigned                cq_entries;
 355                 unsigned                cq_mask;
 356                 atomic_t                cq_timeouts;
 357                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 358                 unsigned long           cq_check_overflow;
 359                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 360                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 361                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 362         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 363
 364         struct {
 365                 struct mutex            uring_lock;
 366                 wait_queue_head_t       wait;
 367         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 368
 369         struct {
 370                 spinlock_t              completion_lock;
 371
 372                 /*
 373                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 374                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 375                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 376                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 377                  */
 378                 struct list_head        iopoll_list;
 379                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 380                 unsigned                cancel_hash_bits;
 381                 bool                    poll_multi_file;
 382
 383                 spinlock_t              inflight_lock;
 384                 struct list_head        inflight_list;
 385         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 386
 387         struct delayed_work             file_put_work;
 388         struct llist_head               file_put_llist;
 389
 390         struct work_struct              exit_work;
 391         struct io_restriction           restrictions;
 392 };
 393
 394 /*
 395  * First field must be the file pointer in all the
 396  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 397  */
 398 struct io_poll_iocb {
 399         struct file                     *file;
 400         struct wait_queue_head          *head;
 401         __poll_t                        events;
 402         bool                            done;
 403         bool                            canceled;
 404         struct wait_queue_entry         wait;
 405 };
 406
 407 struct io_poll_remove {
 408         struct file                     *file;
 409         u64                             addr;
 410 };
 411
 412 struct io_close {
 413         struct file                     *file;
 414         struct file                     *put_file;
 415         int                             fd;
 416 };
 417
 418 struct io_timeout_data {
 419         struct io_kiocb                 *req;
 420         struct hrtimer                  timer;
 421         struct timespec64               ts;
 422         enum hrtimer_mode               mode;
 423 };
 424
 425 struct io_accept {
 426         struct file                     *file;
 427         struct sockaddr __user          *addr;
 428         int __user                      *addr_len;
 429         int                             flags;
 430         unsigned long                   nofile;
 431 };
 432
 433 struct io_sync {
 434         struct file                     *file;
 435         loff_t                          len;
 436         loff_t                          off;
 437         int                             flags;
 438         int                             mode;
 439 };
 440
 441 struct io_cancel {
 442         struct file                     *file;
 443         u64                             addr;
 444 };
 445
 446 struct io_timeout {
 447         struct file                     *file;
 448         u32                             off;
 449         u32                             target_seq;
 450         struct list_head                list;
 451         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 452         struct io_kiocb                 *head;
 453 };
 454
 455 struct io_timeout_rem {
 456         struct file                     *file;
 457         u64                             addr;
 458
 459         /* timeout update */
 460         struct timespec64               ts;
 461         u32                             flags;
 462 };
 463
 464 struct io_rw {
 465         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 466         struct kiocb                    kiocb;
 467         u64                             addr;
 468         u64                             len;
 469 };
 470
 471 struct io_connect {
 472         struct file                     *file;
 473         struct sockaddr __user          *addr;
 474         int                             addr_len;
 475 };
 476
 477 struct io_sr_msg {
 478         struct file                     *file;
 479         union {
 480                 struct user_msghdr __user *umsg;
 481                 void __user             *buf;
 482         };
 483         int                             msg_flags;
 484         int                             bgid;
 485         size_t                          len;
 486         struct io_buffer                *kbuf;
 487 };
 488
 489 struct io_open {
 490         struct file                     *file;
 491         int                             dfd;
 492         bool                            ignore_nonblock;
 493         struct filename                 *filename;
 494         struct open_how                 how;
 495         unsigned long                   nofile;
 496 };
 497
 498 struct io_files_update {
 499         struct file                     *file;
 500         u64                             arg;
 501         u32                             nr_args;
 502         u32                             offset;
 503 };
 504
 505 struct io_fadvise {
 506         struct file                     *file;
 507         u64                             offset;
 508         u32                             len;
 509         u32                             advice;
 510 };
 511
 512 struct io_madvise {
 513         struct file                     *file;
 514         u64                             addr;
 515         u32                             len;
 516         u32                             advice;
 517 };
 518
 519 struct io_epoll {
 520         struct file                     *file;
 521         int                             epfd;
 522         int                             op;
 523         int                             fd;
 524         struct epoll_event              event;
 525 };
 526
 527 struct io_splice {
 528         struct file                     *file_out;
 529         struct file                     *file_in;
 530         loff_t                          off_out;
 531         loff_t                          off_in;
 532         u64                             len;
 533         unsigned int                    flags;
 534 };
 535
 536 struct io_provide_buf {
 537         struct file                     *file;
 538         __u64                           addr;
 539         __s32                           len;
 540         __u32                           bgid;
 541         __u16                           nbufs;
 542         __u16                           bid;
 543 };
 544
 545 struct io_statx {
 546         struct file                     *file;
 547         int                             dfd;
 548         unsigned int                    mask;
 549         unsigned int                    flags;
 550         const char __user               *filename;
 551         struct statx __user             *buffer;
 552 };
 553
 554 struct io_shutdown {
 555         struct file                     *file;
 556         int                             how;
 557 };
 558
 559 struct io_rename {
 560         struct file                     *file;
 561         int                             old_dfd;
 562         int                             new_dfd;
 563         struct filename                 *oldpath;
 564         struct filename                 *newpath;
 565         int                             flags;
 566 };
 567
 568 struct io_unlink {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         int                             flags;
 572         struct filename                 *filename;
 573 };
 574
 575 struct io_completion {
 576         struct file                     *file;
 577         struct list_head                list;
 578         int                             cflags;
 579 };
 580
 581 struct io_async_connect {
 582         struct sockaddr_storage         address;
 583 };
 584
 585 struct io_async_msghdr {
 586         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 587         struct iovec                    *iov;
 588         struct sockaddr __user          *uaddr;
 589         struct msghdr                   msg;
 590         struct sockaddr_storage         addr;
 591 };
 592
 593 struct io_async_rw {
 594         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 595         const struct iovec              *free_iovec;
 596         struct iov_iter                 iter;
 597         size_t                          bytes_done;
 598         struct wait_page_queue          wpq;
 599 };
 600
 601 enum {
 602         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 603         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 604         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 605         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 606         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 607         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 608
 609         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 610         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 611         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 612         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 613         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 614         REQ_F_ISREG_BIT,
 615         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 616         REQ_F_POLLED_BIT,
 617         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 618         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 619         REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT,
 620         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 621
 622         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 623         __REQ_F_LAST_BIT,
 624 };
 625
 626 enum {
 627         /* ctx owns file */
 628         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 629         /* drain existing IO first */
 630         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 631         /* linked sqes */
 632         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 633         /* doesn't sever on completion < 0 */
 634         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 635         /* IOSQE_ASYNC */
 636         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 637         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 638         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 639
 640         /* fail rest of links */
 641         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 642         /* on inflight list */
 643         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 644         /* read/write uses file position */
 645         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 646         /* must not punt to workers */
 647         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 648         /* has or had linked timeout */
 649         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 650         /* regular file */
 651         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 652         /* needs cleanup */
 653         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 654         /* already went through poll handler */
 655         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 656         /* buffer already selected */
 657         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 658         /* doesn't need file table for this request */
 659         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 660         /* io_wq_work is initialized */
 661         REQ_F_WORK_INITIALIZED  = BIT(REQ_F_WORK_INITIALIZED_BIT),
 662         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 663         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 664 };
 665
 666 struct async_poll {
 667         struct io_poll_iocb     poll;
 668         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 669 };
 670
 671 /*
 672  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 673  * as the first entry in their struct definition. So you can
 674  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 675  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 676  */
 677 struct io_kiocb {
 678         union {
 679                 struct file             *file;
 680                 struct io_rw            rw;
 681                 struct io_poll_iocb     poll;
 682                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 683                 struct io_accept        accept;
 684                 struct io_sync          sync;
 685                 struct io_cancel        cancel;
 686                 struct io_timeout       timeout;
 687                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 688                 struct io_connect       connect;
 689                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 690                 struct io_open          open;
 691                 struct io_close         close;
 692                 struct io_files_update  files_update;
 693                 struct io_fadvise       fadvise;
 694                 struct io_madvise       madvise;
 695                 struct io_epoll         epoll;
 696                 struct io_splice        splice;
 697                 struct io_provide_buf   pbuf;
 698                 struct io_statx         statx;
 699                 struct io_shutdown      shutdown;
 700                 struct io_rename        rename;
 701                 struct io_unlink        unlink;
 702                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 703                 struct io_completion    compl;
 704         };
 705
 706         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 707         void                            *async_data;
 708         u8                              opcode;
 709         /* polled IO has completed */
 710         u8                              iopoll_completed;
 711
 712         u16                             buf_index;
 713         u32                             result;
 714
 715         struct io_ring_ctx              *ctx;
 716         unsigned int                    flags;
 717         refcount_t                      refs;
 718         struct task_struct              *task;
 719         u64                             user_data;
 720
 721         struct io_kiocb                 *link;
 722         struct percpu_ref               *fixed_file_refs;
 723
 724         /*
 725          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 726          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 727          */
 728         struct list_head                inflight_entry;
 729         struct callback_head            task_work;
 730         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 731         struct hlist_node               hash_node;
 732         struct async_poll               *apoll;
 733         struct io_wq_work               work;
 734 };
 735
 736 struct io_defer_entry {
 737         struct list_head        list;
 738         struct io_kiocb         *req;
 739         u32                     seq;
 740 };
 741
 742 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 743
 744 struct io_comp_state {
 745         unsigned int            nr;
 746         struct list_head        list;
 747         struct io_ring_ctx      *ctx;
 748 };
 749
 750 struct io_submit_state {
 751         struct blk_plug         plug;
 752
 753         /*
 754          * io_kiocb alloc cache
 755          */
 756         void                    *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
 757         unsigned int            free_reqs;
 758
 759         bool                    plug_started;
 760
 761         /*
 762          * Batch completion logic
 763          */
 764         struct io_comp_state    comp;
 765
 766         /*
 767          * File reference cache
 768          */
 769         struct file             *file;
 770         unsigned int            fd;
 771         unsigned int            file_refs;
 772         unsigned int            ios_left;
 773 };
 774
 775 struct io_op_def {
 776         /* needs req->file assigned */
 777         unsigned                needs_file : 1;
 778         /* don't fail if file grab fails */
 779         unsigned                needs_file_no_error : 1;
 780         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 781         unsigned                hash_reg_file : 1;
 782         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 783         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 784         /* opcode is not supported by this kernel */
 785         unsigned                not_supported : 1;
 786         /* set if opcode supports polled "wait" */
 787         unsigned                pollin : 1;
 788         unsigned                pollout : 1;
 789         /* op supports buffer selection */
 790         unsigned                buffer_select : 1;
 791         /* must always have async data allocated */
 792         unsigned                needs_async_data : 1;
 793         /* should block plug */
 794         unsigned                plug : 1;
 795         /* size of async data needed, if any */
 796         unsigned short          async_size;
 797         unsigned                work_flags;
 798 };
 799
 800 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 801         [IORING_OP_NOP] = {},
 802         [IORING_OP_READV] = {
 803                 .needs_file             = 1,
 804                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 805                 .pollin                 = 1,
 806                 .buffer_select          = 1,
 807                 .needs_async_data       = 1,
 808                 .plug                   = 1,
 809                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 810                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 811         },
 812         [IORING_OP_WRITEV] = {
 813                 .needs_file             = 1,
 814                 .hash_reg_file          = 1,
 815                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 816                 .pollout                = 1,
 817                 .needs_async_data       = 1,
 818                 .plug                   = 1,
 819                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 820                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 821                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 822         },
 823         [IORING_OP_FSYNC] = {
 824                 .needs_file             = 1,
 825                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 826         },
 827         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 828                 .needs_file             = 1,
 829                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 830                 .pollin                 = 1,
 831                 .plug                   = 1,
 832                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 833                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 834         },
 835         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 836                 .needs_file             = 1,
 837                 .hash_reg_file          = 1,
 838                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 839                 .pollout                = 1,
 840                 .plug                   = 1,
 841                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 842                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE |
 843                                                 IO_WQ_WORK_MM,
 844         },
 845         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 846                 .needs_file             = 1,
 847                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 848         },
 849         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 850         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 851                 .needs_file             = 1,
 852                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 853         },
 854         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 855                 .needs_file             = 1,
 856                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 857                 .pollout                = 1,
 858                 .needs_async_data       = 1,
 859                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 860                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 861         },
 862         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 869                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 870         },
 871         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 872                 .needs_async_data       = 1,
 873                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 874                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 875         },
 876         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 877                 /* used by timeout updates' prep() */
 878                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 879         },
 880         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollin                 = 1,
 884                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES,
 885         },
 886         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 887         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 888                 .needs_async_data       = 1,
 889                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 890                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 891         },
 892         [IORING_OP_CONNECT] = {
 893                 .needs_file             = 1,
 894                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 895                 .pollout                = 1,
 896                 .needs_async_data       = 1,
 897                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 898                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM,
 899         },
 900         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 901                 .needs_file             = 1,
 902                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_FSIZE,
 903         },
 904         [IORING_OP_OPENAT] = {
 905                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 906                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_MM,
 907         },
 908         [IORING_OP_CLOSE] = {
 909                 .needs_file             = 1,
 910                 .needs_file_no_error    = 1,
 911                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 912         },
 913         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {
 914                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM,
 915         },
 916         [IORING_OP_STATX] = {
 917                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_MM |
 918                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 919         },
 920         [IORING_OP_READ] = {
 921                 .needs_file             = 1,
 922                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 923                 .pollin                 = 1,
 924                 .buffer_select          = 1,
 925                 .plug                   = 1,
 926                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 927                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 928         },
 929         [IORING_OP_WRITE] = {
 930                 .needs_file             = 1,
 931                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 932                 .pollout                = 1,
 933                 .plug                   = 1,
 934                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 935                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG |
 936                                                 IO_WQ_WORK_FSIZE,
 937         },
 938         [IORING_OP_FADVISE] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 941         },
 942         [IORING_OP_MADVISE] = {
 943                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 944         },
 945         [IORING_OP_SEND] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 948                 .pollout                = 1,
 949                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 950         },
 951         [IORING_OP_RECV] = {
 952                 .needs_file             = 1,
 953                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 954                 .pollin                 = 1,
 955                 .buffer_select          = 1,
 956                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 957         },
 958         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 959                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES | IO_WQ_WORK_FS |
 960                                                 IO_WQ_WORK_BLKCG | IO_WQ_WORK_MM,
 961         },
 962         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 963                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 964                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_FILES,
 965         },
 966         [IORING_OP_SPLICE] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .hash_reg_file          = 1,
 969                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 970                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_BLKCG,
 971         },
 972         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 973         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 974         [IORING_OP_TEE] = {
 975                 .needs_file             = 1,
 976                 .hash_reg_file          = 1,
 977                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 978         },
 979         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 980                 .needs_file             = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_RENAMEAT] = {
 983                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 984                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 985         },
 986         [IORING_OP_UNLINKAT] = {
 987                 .work_flags             = IO_WQ_WORK_MM | IO_WQ_WORK_FILES |
 988                                                 IO_WQ_WORK_FS | IO_WQ_WORK_BLKCG,
 989         },
 990 };
 991
 992 enum io_mem_account {
 993         ACCT_LOCKED,
 994         ACCT_PINNED,
 995 };
 996
 997 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 998                                             struct task_struct *task);
 999
1000 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node);
1001 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
1002                         struct io_ring_ctx *ctx);
1003
1004 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
1005                              struct io_comp_state *cs);
1006 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1007 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1008 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1009 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1010 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1011 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1012 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1013 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1014                                  struct io_uring_files_update *ip,
1015                                  unsigned nr_args);
1016 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1017 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1018                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1019 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs);
1020 static void io_file_put_work(struct work_struct *work);
1021
1022 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
1023                                struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
1024                                bool needs_lock);
1025 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1026                              const struct iovec *fast_iov,
1027                              struct iov_iter *iter, bool force);
1028 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req);
1029
1030 static struct kmem_cache *req_cachep;
1031
1032 static const struct file_operations io_uring_fops;
1033
1034 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1035 {
1036 #if defined(CONFIG_UNIX)
1037         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1038                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1039
1040                 return ctx->ring_sock->sk;
1041         }
1042 #endif
1043         return NULL;
1044 }
1045 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1046
1047 #define io_for_each_link(pos, head) \
1048         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1049
1050 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1051 {
1052         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1053                 __io_clean_op(req);
1054 }
1055
1056 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1057 {
1058         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1059
1060         if (!req->fixed_file_refs) {
1061                 req->fixed_file_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1062                 percpu_ref_get(req->fixed_file_refs);
1063         }
1064 }
1065
1066 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1067                           struct task_struct *task,
1068                           struct files_struct *files)
1069 {
1070         struct io_kiocb *req;
1071
1072         if (task && head->task != task) {
1073                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1074                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1075                         return true;
1076                 return false;
1077         }
1078         if (!files)
1079                 return true;
1080
1081         io_for_each_link(req, head) {
1082                 if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1083                         continue;
1084                 if (req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops)
1085                         return true;
1086                 if ((req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1087                     req->work.identity->files == files)
1088                         return true;
1089         }
1090         return false;
1091 }
1092
1093 static void io_sq_thread_drop_mm_files(void)
1094 {
1095         struct files_struct *files = current->files;
1096         struct mm_struct *mm = current->mm;
1097
1098         if (mm) {
1099                 kthread_unuse_mm(mm);
1100                 mmput(mm);
1101                 current->mm = NULL;
1102         }
1103         if (files) {
1104                 struct nsproxy *nsproxy = current->nsproxy;
1105
1106                 task_lock(current);
1107                 current->files = NULL;
1108                 current->nsproxy = NULL;
1109                 task_unlock(current);
1110                 put_files_struct(files);
1111                 put_nsproxy(nsproxy);
1112         }
1113 }
1114
1115 static int __io_sq_thread_acquire_files(struct io_ring_ctx *ctx)
1116 {
1117         if (current->flags & PF_EXITING)
1118                 return -EFAULT;
1119
1120         if (!current->files) {
1121                 struct files_struct *files;
1122                 struct nsproxy *nsproxy;
1123
1124                 task_lock(ctx->sqo_task);
1125                 files = ctx->sqo_task->files;
1126                 if (!files) {
1127                         task_unlock(ctx->sqo_task);
1128                         return -EOWNERDEAD;
1129                 }
1130                 atomic_inc(&files->count);
1131                 get_nsproxy(ctx->sqo_task->nsproxy);
1132                 nsproxy = ctx->sqo_task->nsproxy;
1133                 task_unlock(ctx->sqo_task);
1134
1135                 task_lock(current);
1136                 current->files = files;
1137                 current->nsproxy = nsproxy;
1138                 task_unlock(current);
1139         }
1140         return 0;
1141 }
1142
1143 static int __io_sq_thread_acquire_mm(struct io_ring_ctx *ctx)
1144 {
1145         struct mm_struct *mm;
1146
1147         if (current->flags & PF_EXITING)
1148                 return -EFAULT;
1149         if (current->mm)
1150                 return 0;
1151
1152         /* Should never happen */
1153         if (unlikely(!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)))
1154                 return -EFAULT;
1155
1156         task_lock(ctx->sqo_task);
1157         mm = ctx->sqo_task->mm;
1158         if (unlikely(!mm || !mmget_not_zero(mm)))
1159                 mm = NULL;
1160         task_unlock(ctx->sqo_task);
1161
1162         if (mm) {
1163                 kthread_use_mm(mm);
1164                 return 0;
1165         }
1166
1167         return -EFAULT;
1168 }
1169
1170 static int io_sq_thread_acquire_mm_files(struct io_ring_ctx *ctx,
1171                                          struct io_kiocb *req)
1172 {
1173         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1174         int ret;
1175
1176         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1177                 ret = __io_sq_thread_acquire_mm(ctx);
1178                 if (unlikely(ret))
1179                         return ret;
1180         }
1181
1182         if (def->needs_file || (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES)) {
1183                 ret = __io_sq_thread_acquire_files(ctx);
1184                 if (unlikely(ret))
1185                         return ret;
1186         }
1187
1188         return 0;
1189 }
1190
1191 static void io_sq_thread_associate_blkcg(struct io_ring_ctx *ctx,
1192                                          struct cgroup_subsys_state **cur_css)
1193
1194 {
1195 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1196         /* puts the old one when swapping */
1197         if (*cur_css != ctx->sqo_blkcg_css) {
1198                 kthread_associate_blkcg(ctx->sqo_blkcg_css);
1199                 *cur_css = ctx->sqo_blkcg_css;
1200         }
1201 #endif
1202 }
1203
1204 static void io_sq_thread_unassociate_blkcg(void)
1205 {
1206 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1207         kthread_associate_blkcg(NULL);
1208 #endif
1209 }
1210
1211 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1212 {
1213         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1214                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1215 }
1216
1217 /*
1218  * None of these are dereferenced, they are simply used to check if any of
1219  * them have changed. If we're under current and check they are still the
1220  * same, we're fine to grab references to them for actual out-of-line use.
1221  */
1222 static void io_init_identity(struct io_identity *id)
1223 {
1224         id->files = current->files;
1225         id->mm = current->mm;
1226 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1227         rcu_read_lock();
1228         id->blkcg_css = blkcg_css();
1229         rcu_read_unlock();
1230 #endif
1231         id->creds = current_cred();
1232         id->nsproxy = current->nsproxy;
1233         id->fs = current->fs;
1234         id->fsize = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
1235 #ifdef CONFIG_AUDIT
1236         id->loginuid = current->loginuid;
1237         id->sessionid = current->sessionid;
1238 #endif
1239         refcount_set(&id->count, 1);
1240 }
1241
1242 static inline void __io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1243 {
1244         memset(&req->work, 0, sizeof(req->work));
1245         req->flags |= REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Note: must call io_req_init_async() for the first time you
1250  * touch any members of io_wq_work.
1251  */
1252 static inline void io_req_init_async(struct io_kiocb *req)
1253 {
1254         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1255
1256         if (req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
1257                 return;
1258
1259         __io_req_init_async(req);
1260
1261         /* Grab a ref if this isn't our static identity */
1262         req->work.identity = tctx->identity;
1263         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
1264                 refcount_inc(&req->work.identity->count);
1265 }
1266
1267 static inline bool io_async_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
1268 {
1269         return ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL;
1270 }
1271
1272 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1273 {
1274         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1275
1276         complete(&ctx->ref_comp);
1277 }
1278
1279 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1280 {
1281         return !req->timeout.off;
1282 }
1283
1284 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1285 {
1286         struct io_ring_ctx *ctx;
1287         int hash_bits;
1288
1289         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1290         if (!ctx)
1291                 return NULL;
1292
1293         ctx->fallback_req = kmem_cache_alloc(req_cachep, GFP_KERNEL);
1294         if (!ctx->fallback_req)
1295                 goto err;
1296
1297         /*
1298          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1299          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1300          */
1301         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1302         hash_bits -= 5;
1303         if (hash_bits <= 0)
1304                 hash_bits = 1;
1305         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1306         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1307                                         GFP_KERNEL);
1308         if (!ctx->cancel_hash)
1309                 goto err;
1310         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1311
1312         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1313                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1314                 goto err;
1315
1316         ctx->flags = p->flags;
1317         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1318         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1319         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1320         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1321         init_completion(&ctx->ref_comp);
1322         init_completion(&ctx->sq_thread_comp);
1323         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1324         idr_init(&ctx->personality_idr);
1325         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1326         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1327         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1328         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1329         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1330         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1331         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1332         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1333         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->file_put_work, io_file_put_work);
1334         init_llist_head(&ctx->file_put_llist);
1335         return ctx;
1336 err:
1337         if (ctx->fallback_req)
1338                 kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
1339         kfree(ctx->cancel_hash);
1340         kfree(ctx);
1341         return NULL;
1342 }
1343
1344 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1345 {
1346         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1347                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1348
1349                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1350                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1351         }
1352
1353         return false;
1354 }
1355
1356 static void __io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1359
1360         /* order cqe stores with ring update */
1361         smp_store_release(&rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1362 }
1363
1364 static void io_put_identity(struct io_uring_task *tctx, struct io_kiocb *req)
1365 {
1366         if (req->work.identity == &tctx->__identity)
1367                 return;
1368         if (refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1369                 kfree(req->work.identity);
1370 }
1371
1372 static void io_req_clean_work(struct io_kiocb *req)
1373 {
1374         if (!(req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED))
1375                 return;
1376
1377         req->flags &= ~REQ_F_WORK_INITIALIZED;
1378
1379         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) {
1380                 mmdrop(req->work.identity->mm);
1381                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_MM;
1382         }
1383 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1384         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) {
1385                 css_put(req->work.identity->blkcg_css);
1386                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_BLKCG;
1387         }
1388 #endif
1389         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) {
1390                 put_cred(req->work.identity->creds);
1391                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_CREDS;
1392         }
1393         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) {
1394                 struct fs_struct *fs = req->work.identity->fs;
1395
1396                 spin_lock(&req->work.identity->fs->lock);
1397                 if (--fs->users)
1398                         fs = NULL;
1399                 spin_unlock(&req->work.identity->fs->lock);
1400                 if (fs)
1401                         free_fs_struct(fs);
1402                 req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FS;
1403         }
1404         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1405                 io_req_drop_files(req);
1406
1407         io_put_identity(req->task->io_uring, req);
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Create a private copy of io_identity, since some fields don't match
1412  * the current context.
1413  */
1414 static bool io_identity_cow(struct io_kiocb *req)
1415 {
1416         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
1417         const struct cred *creds = NULL;
1418         struct io_identity *id;
1419
1420         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)
1421                 creds = req->work.identity->creds;
1422
1423         id = kmemdup(req->work.identity, sizeof(*id), GFP_KERNEL);
1424         if (unlikely(!id)) {
1425                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1426                 return false;
1427         }
1428
1429         /*
1430          * We can safely just re-init the creds we copied  Either the field
1431          * matches the current one, or we haven't grabbed it yet. The only
1432          * exception is ->creds, through registered personalities, so handle
1433          * that one separately.
1434          */
1435         io_init_identity(id);
1436         if (creds)
1437                 id->creds = creds;
1438
1439         /* add one for this request */
1440         refcount_inc(&id->count);
1441
1442         /* drop tctx and req identity references, if needed */
1443         if (tctx->identity != &tctx->__identity &&
1444             refcount_dec_and_test(&tctx->identity->count))
1445                 kfree(tctx->identity);
1446         if (req->work.identity != &tctx->__identity &&
1447             refcount_dec_and_test(&req->work.identity->count))
1448                 kfree(req->work.identity);
1449
1450         req->work.identity = id;
1451         tctx->identity = id;
1452         return true;
1453 }
1454
1455 static bool io_grab_identity(struct io_kiocb *req)
1456 {
1457         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1458         struct io_identity *id = req->work.identity;
1459         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1460
1461         if (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FSIZE) {
1462                 if (id->fsize != rlimit(RLIMIT_FSIZE))
1463                         return false;
1464                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FSIZE;
1465         }
1466 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1467         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_BLKCG) &&
1468             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_BLKCG)) {
1469                 rcu_read_lock();
1470                 if (id->blkcg_css != blkcg_css()) {
1471                         rcu_read_unlock();
1472                         return false;
1473                 }
1474                 /*
1475                  * This should be rare, either the cgroup is dying or the task
1476                  * is moving cgroups. Just punt to root for the handful of ios.
1477                  */
1478                 if (css_tryget_online(id->blkcg_css))
1479                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_BLKCG;
1480                 rcu_read_unlock();
1481         }
1482 #endif
1483         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS)) {
1484                 if (id->creds != current_cred())
1485                         return false;
1486                 get_cred(id->creds);
1487                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
1488         }
1489 #ifdef CONFIG_AUDIT
1490         if (!uid_eq(current->loginuid, id->loginuid) ||
1491             current->sessionid != id->sessionid)
1492                 return false;
1493 #endif
1494         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FS) &&
1495             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FS)) {
1496                 if (current->fs != id->fs)
1497                         return false;
1498                 spin_lock(&id->fs->lock);
1499                 if (!id->fs->in_exec) {
1500                         id->fs->users++;
1501                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FS;
1502                 } else {
1503                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CANCEL;
1504                 }
1505                 spin_unlock(&current->fs->lock);
1506         }
1507         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1508             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_FILES) &&
1509             !(req->flags & REQ_F_NO_FILE_TABLE)) {
1510                 if (id->files != current->files ||
1511                     id->nsproxy != current->nsproxy)
1512                         return false;
1513                 atomic_inc(&id->files->count);
1514                 get_nsproxy(id->nsproxy);
1515
1516                 if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1517                         req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1518
1519                         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1520                         list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1521                         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1522                 }
1523                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_FILES;
1524         }
1525         if (!(req->work.flags & IO_WQ_WORK_MM) &&
1526             (def->work_flags & IO_WQ_WORK_MM)) {
1527                 if (id->mm != current->mm)
1528                         return false;
1529                 mmgrab(id->mm);
1530                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_MM;
1531         }
1532
1533         return true;
1534 }
1535
1536 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1537 {
1538         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1539         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1540
1541         io_req_init_async(req);
1542
1543         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1544                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1545
1546         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1547                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1548                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1549         } else {
1550                 if (def->unbound_nonreg_file)
1551                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1552         }
1553
1554         /* if we fail grabbing identity, we must COW, regrab, and retry */
1555         if (io_grab_identity(req))
1556                 return;
1557
1558         if (!io_identity_cow(req))
1559                 return;
1560
1561         /* can't fail at this point */
1562         if (!io_grab_identity(req))
1563                 WARN_ON(1);
1564 }
1565
1566 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1567 {
1568         struct io_kiocb *cur;
1569
1570         io_for_each_link(cur, req)
1571                 io_prep_async_work(cur);
1572 }
1573
1574 static struct io_kiocb *__io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1575 {
1576         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1577         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1578
1579         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1580                                         &req->work, req->flags);
1581         io_wq_enqueue(ctx->io_wq, &req->work);
1582         return link;
1583 }
1584
1585 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1586 {
1587         struct io_kiocb *link;
1588
1589         /* init ->work of the whole link before punting */
1590         io_prep_async_link(req);
1591         link = __io_queue_async_work(req);
1592
1593         if (link)
1594                 io_queue_linked_timeout(link);
1595 }
1596
1597 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1598 {
1599         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1600         int ret;
1601
1602         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1603         if (ret != -1) {
1604                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1605                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1606                 list_del_init(&req->timeout.list);
1607                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1608                 io_put_req_deferred(req, 1);
1609         }
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1614  */
1615 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1616                              struct files_struct *files)
1617 {
1618         struct io_kiocb *req, *tmp;
1619         int canceled = 0;
1620
1621         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1622         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1623                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1624                         io_kill_timeout(req);
1625                         canceled++;
1626                 }
1627         }
1628         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1629         return canceled != 0;
1630 }
1631
1632 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1633 {
1634         do {
1635                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1636                                                 struct io_defer_entry, list);
1637                 struct io_kiocb *link;
1638
1639                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1640                         break;
1641                 list_del_init(&de->list);
1642                 /* punt-init is done before queueing for defer */
1643                 link = __io_queue_async_work(de->req);
1644                 if (link) {
1645                         __io_queue_linked_timeout(link);
1646                         /* drop submission reference */
1647                         io_put_req_deferred(link, 1);
1648                 }
1649                 kfree(de);
1650         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1651 }
1652
1653 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1654 {
1655         u32 seq;
1656
1657         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1658                 return;
1659
1660         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1661
1662         do {
1663                 u32 events_needed, events_got;
1664                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1665                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1666
1667                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1668                         break;
1669
1670                 /*
1671                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1672                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1673                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1674                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1675                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1676                  */
1677                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1678                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1679                 if (events_got < events_needed)
1680                         break;
1681
1682                 list_del_init(&req->timeout.list);
1683                 io_kill_timeout(req);
1684         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1685
1686         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1687 }
1688
1689 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1690 {
1691         io_flush_timeouts(ctx);
1692         __io_commit_cqring(ctx);
1693
1694         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1695                 __io_queue_deferred(ctx);
1696 }
1697
1698 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1699 {
1700         struct io_rings *r = ctx->rings;
1701
1702         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1703 }
1704
1705 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1706 {
1707         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1708         unsigned tail;
1709
1710         tail = ctx->cached_cq_tail;
1711         /*
1712          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1713          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1714          * fill the cq entry
1715          */
1716         if (tail - READ_ONCE(rings->cq.head) == rings->cq_ring_entries)
1717                 return NULL;
1718
1719         ctx->cached_cq_tail++;
1720         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1721 }
1722
1723 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1724 {
1725         if (!ctx->cq_ev_fd)
1726                 return false;
1727         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1728                 return false;
1729         if (!ctx->eventfd_async)
1730                 return true;
1731         return io_wq_current_is_worker();
1732 }
1733
1734 static inline unsigned __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1735 {
1736         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1737 }
1738
1739 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1740 {
1741         /* see waitqueue_active() comment */
1742         smp_mb();
1743
1744         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1745                 wake_up(&ctx->wait);
1746         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1747                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1748         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1749                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1750         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1751                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1752                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1753         }
1754 }
1755
1756 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1757 {
1758         /* see waitqueue_active() comment */
1759         smp_mb();
1760
1761         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1762                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1763                         wake_up(&ctx->wait);
1764         }
1765         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1766                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1767         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1768                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1769                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1770         }
1771 }
1772
1773 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1774 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1775                                        struct task_struct *tsk,
1776                                        struct files_struct *files)
1777 {
1778         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1779         struct io_kiocb *req, *tmp;
1780         struct io_uring_cqe *cqe;
1781         unsigned long flags;
1782         bool all_flushed, posted;
1783         LIST_HEAD(list);
1784
1785         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1786                 return false;
1787
1788         posted = false;
1789         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1790         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1791                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1792                         continue;
1793
1794                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1795                 if (!cqe && !force)
1796                         break;
1797
1798                 list_move(&req->compl.list, &list);
1799                 if (cqe) {
1800                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1801                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1802                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1803                 } else {
1804                         ctx->cached_cq_overflow++;
1805                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1806                                    ctx->cached_cq_overflow);
1807                 }
1808                 posted = true;
1809         }
1810
1811         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1812         if (all_flushed) {
1813                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1814                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1815                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1816         }
1817
1818         if (posted)
1819                 io_commit_cqring(ctx);
1820         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1821         if (posted)
1822                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1823
1824         while (!list_empty(&list)) {
1825                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1826                 list_del(&req->compl.list);
1827                 io_put_req(req);
1828         }
1829
1830         return all_flushed;
1831 }
1832
1833 static void io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1834                                      struct task_struct *tsk,
1835                                      struct files_struct *files)
1836 {
1837         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1838                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1839                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1840                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1841                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1842                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1843                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1844         }
1845 }
1846
1847 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1848 {
1849         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1850         struct io_uring_cqe *cqe;
1851
1852         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1853
1854         /*
1855          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1856          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1857          * the ring.
1858          */
1859         cqe = io_get_cqring(ctx);
1860         if (likely(cqe)) {
1861                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1862                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1863                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1864         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1865                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1866                 /*
1867                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1868                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1869                  * to drop it on the floor.
1870                  */
1871                 ctx->cached_cq_overflow++;
1872                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1873         } else {
1874                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1875                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1876                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1877                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1878                 }
1879                 io_clean_op(req);
1880                 req->result = res;
1881                 req->compl.cflags = cflags;
1882                 refcount_inc(&req->refs);
1883                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1884         }
1885 }
1886
1887 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1888 {
1889         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1890 }
1891
1892 static void io_cqring_add_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1893 {
1894         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1895         unsigned long flags;
1896
1897         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1898         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1899         io_commit_cqring(ctx);
1900         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1901
1902         io_cqring_ev_posted(ctx);
1903 }
1904
1905 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs)
1906 {
1907         struct io_ring_ctx *ctx = cs->ctx;
1908
1909         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1910         while (!list_empty(&cs->list)) {
1911                 struct io_kiocb *req;
1912
1913                 req = list_first_entry(&cs->list, struct io_kiocb, compl.list);
1914                 list_del(&req->compl.list);
1915                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
1916
1917                 /*
1918                  * io_free_req() doesn't care about completion_lock unless one
1919                  * of these flags is set. REQ_F_WORK_INITIALIZED is in the list
1920                  * because of a potential deadlock with req->work.fs->lock
1921                  */
1922                 if (req->flags & (REQ_F_FAIL_LINK|REQ_F_LINK_TIMEOUT
1923                                  |REQ_F_WORK_INITIALIZED)) {
1924                         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1925                         io_put_req(req);
1926                         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1927                 } else {
1928                         io_put_req(req);
1929                 }
1930         }
1931         io_commit_cqring(ctx);
1932         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1933
1934         io_cqring_ev_posted(ctx);
1935         cs->nr = 0;
1936 }
1937
1938 static void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res, unsigned cflags,
1939                               struct io_comp_state *cs)
1940 {
1941         if (!cs) {
1942                 io_cqring_add_event(req, res, cflags);
1943                 io_put_req(req);
1944         } else {
1945                 io_clean_op(req);
1946                 req->result = res;
1947                 req->compl.cflags = cflags;
1948                 list_add_tail(&req->compl.list, &cs->list);
1949                 if (++cs->nr >= 32)
1950                         io_submit_flush_completions(cs);
1951         }
1952 }
1953
1954 static void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1955 {
1956         __io_req_complete(req, res, 0, NULL);
1957 }
1958
1959 static inline bool io_is_fallback_req(struct io_kiocb *req)
1960 {
1961         return req == (struct io_kiocb *)
1962                         ((unsigned long) req->ctx->fallback_req & ~1UL);
1963 }
1964
1965 static struct io_kiocb *io_get_fallback_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1966 {
1967         struct io_kiocb *req;
1968
1969         req = ctx->fallback_req;
1970         if (!test_and_set_bit_lock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req))
1971                 return req;
1972
1973         return NULL;
1974 }
1975
1976 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx,
1977                                      struct io_submit_state *state)
1978 {
1979         if (!state->free_reqs) {
1980                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1981                 size_t sz;
1982                 int ret;
1983
1984                 sz = min_t(size_t, state->ios_left, ARRAY_SIZE(state->reqs));
1985                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, sz, state->reqs);
1986
1987                 /*
1988                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1989                  * retry single alloc to be on the safe side.
1990                  */
1991                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1992                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1993                         if (!state->reqs[0])
1994                                 goto fallback;
1995                         ret = 1;
1996                 }
1997                 state->free_reqs = ret;
1998         }
1999
2000         state->free_reqs--;
2001         return state->reqs[state->free_reqs];
2002 fallback:
2003         return io_get_fallback_req(ctx);
2004 }
2005
2006 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
2007                           bool fixed)
2008 {
2009         if (!fixed)
2010                 fput(file);
2011 }
2012
2013 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
2014 {
2015         io_clean_op(req);
2016
2017         if (req->async_data)
2018                 kfree(req->async_data);
2019         if (req->file)
2020                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
2021         if (req->fixed_file_refs)
2022                 percpu_ref_put(req->fixed_file_refs);
2023         io_req_clean_work(req);
2024 }
2025
2026 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
2027 {
2028         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
2029         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2030
2031         io_dismantle_req(req);
2032
2033         percpu_counter_dec(&tctx->inflight);
2034         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2035                 wake_up(&tctx->wait);
2036         put_task_struct(req->task);
2037
2038         if (likely(!io_is_fallback_req(req)))
2039                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
2040         else
2041                 clear_bit_unlock(0, (unsigned long *) &ctx->fallback_req);
2042         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2043 }
2044
2045 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
2046 {
2047         struct io_kiocb *nxt = req->link;
2048
2049         req->link = nxt->link;
2050         nxt->link = NULL;
2051 }
2052
2053 static void io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
2054 {
2055         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2056         struct io_kiocb *link;
2057         bool cancelled = false;
2058         unsigned long flags;
2059
2060         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2061         link = req->link;
2062
2063         /*
2064          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
2065          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
2066          */
2067         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
2068                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
2069                 int ret;
2070
2071                 io_remove_next_linked(req);
2072                 link->timeout.head = NULL;
2073                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
2074                 if (ret != -1) {
2075                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2076                         io_commit_cqring(ctx);
2077                         cancelled = true;
2078                 }
2079         }
2080         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
2081         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2082
2083         if (cancelled) {
2084                 io_cqring_ev_posted(ctx);
2085                 io_put_req(link);
2086         }
2087 }
2088
2089
2090 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
2091 {
2092         struct io_kiocb *link, *nxt;
2093         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2094         unsigned long flags;
2095
2096         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
2097         link = req->link;
2098         req->link = NULL;
2099
2100         while (link) {
2101                 nxt = link->link;
2102                 link->link = NULL;
2103
2104                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
2105                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
2106
2107                 /*
2108                  * It's ok to free under spinlock as they're not linked anymore,
2109                  * but avoid REQ_F_WORK_INITIALIZED because it may deadlock on
2110                  * work.fs->lock.
2111                  */
2112                 if (link->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED)
2113                         io_put_req_deferred(link, 2);
2114                 else
2115                         io_double_put_req(link);
2116                 link = nxt;
2117         }
2118         io_commit_cqring(ctx);
2119         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
2120
2121         io_cqring_ev_posted(ctx);
2122 }
2123
2124 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2125 {
2126         if (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)
2127                 io_kill_linked_timeout(req);
2128
2129         /*
2130          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
2131          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
2132          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
2133          * of the chain.
2134          */
2135         if (likely(!(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK))) {
2136                 struct io_kiocb *nxt = req->link;
2137
2138                 req->link = NULL;
2139                 return nxt;
2140         }
2141         io_fail_links(req);
2142         return NULL;
2143 }
2144
2145 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2146 {
2147         if (likely(!(req->link) && !(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)))
2148                 return NULL;
2149         return __io_req_find_next(req);
2150 }
2151
2152 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
2153 {
2154         struct task_struct *tsk = req->task;
2155         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2156         enum task_work_notify_mode notify;
2157         int ret;
2158
2159         if (tsk->flags & PF_EXITING)
2160                 return -ESRCH;
2161
2162         /*
2163          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
2164          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
2165          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
2166          * will do the job.
2167          */
2168         notify = TWA_NONE;
2169         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
2170                 notify = TWA_SIGNAL;
2171
2172         ret = task_work_add(tsk, &req->task_work, notify);
2173         if (!ret)
2174                 wake_up_process(tsk);
2175
2176         return ret;
2177 }
2178
2179 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
2180 {
2181         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2182
2183         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2184         io_cqring_fill_event(req, error);
2185         io_commit_cqring(ctx);
2186         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2187
2188         io_cqring_ev_posted(ctx);
2189         req_set_fail_links(req);
2190         io_double_put_req(req);
2191 }
2192
2193 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2194 {
2195         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2196         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2197
2198         __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
2199         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2200 }
2201
2202 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2203 {
2204         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2205
2206         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2207         if (!ctx->sqo_dead &&
2208             !__io_sq_thread_acquire_mm(ctx) &&
2209             !__io_sq_thread_acquire_files(ctx))
2210                 __io_queue_sqe(req, NULL);
2211         else
2212                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2213         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2214 }
2215
2216 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2217 {
2218         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2219         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2220
2221         __io_req_task_submit(req);
2222         percpu_ref_put(&ctx->refs);
2223 }
2224
2225 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2226 {
2227         int ret;
2228
2229         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
2230         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2231
2232         ret = io_req_task_work_add(req);
2233         if (unlikely(ret)) {
2234                 struct task_struct *tsk;
2235
2236                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
2237                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2238                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2239                 wake_up_process(tsk);
2240         }
2241 }
2242
2243 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2244 {
2245         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2246
2247         if (nxt)
2248                 io_req_task_queue(nxt);
2249 }
2250
2251 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2252 {
2253         io_queue_next(req);
2254         __io_free_req(req);
2255 }
2256
2257 struct req_batch {
2258         void *reqs[IO_IOPOLL_BATCH];
2259         int to_free;
2260
2261         struct task_struct      *task;
2262         int                     task_refs;
2263 };
2264
2265 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2266 {
2267         rb->to_free = 0;
2268         rb->task_refs = 0;
2269         rb->task = NULL;
2270 }
2271
2272 static void __io_req_free_batch_flush(struct io_ring_ctx *ctx,
2273                                       struct req_batch *rb)
2274 {
2275         kmem_cache_free_bulk(req_cachep, rb->to_free, rb->reqs);
2276         percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->to_free);
2277         rb->to_free = 0;
2278 }
2279
2280 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2281                                      struct req_batch *rb)
2282 {
2283         if (rb->to_free)
2284                 __io_req_free_batch_flush(ctx, rb);
2285         if (rb->task) {
2286                 struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2287
2288                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2289                 if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2290                         wake_up(&tctx->wait);
2291                 put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2292                 rb->task = NULL;
2293         }
2294 }
2295
2296 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req)
2297 {
2298         if (unlikely(io_is_fallback_req(req))) {
2299                 io_free_req(req);
2300                 return;
2301         }
2302         io_queue_next(req);
2303
2304         if (req->task != rb->task) {
2305                 if (rb->task) {
2306                         struct io_uring_task *tctx = rb->task->io_uring;
2307
2308                         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, rb->task_refs);
2309                         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
2310                                 wake_up(&tctx->wait);
2311                         put_task_struct_many(rb->task, rb->task_refs);
2312                 }
2313                 rb->task = req->task;
2314                 rb->task_refs = 0;
2315         }
2316         rb->task_refs++;
2317
2318         io_dismantle_req(req);
2319         rb->reqs[rb->to_free++] = req;
2320         if (unlikely(rb->to_free == ARRAY_SIZE(rb->reqs)))
2321                 __io_req_free_batch_flush(req->ctx, rb);
2322 }
2323
2324 /*
2325  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2326  * was the last reference to this request.
2327  */
2328 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2329 {
2330         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2331
2332         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2333                 nxt = io_req_find_next(req);
2334                 __io_free_req(req);
2335         }
2336         return nxt;
2337 }
2338
2339 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2340 {
2341         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2342                 io_free_req(req);
2343 }
2344
2345 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2346 {
2347         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2348
2349         io_free_req(req);
2350 }
2351
2352 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2353 {
2354         int ret;
2355
2356         init_task_work(&req->task_work, io_put_req_deferred_cb);
2357         ret = io_req_task_work_add(req);
2358         if (unlikely(ret)) {
2359                 struct task_struct *tsk;
2360
2361                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
2362                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
2363                 wake_up_process(tsk);
2364         }
2365 }
2366
2367 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2368 {
2369         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2370                 io_free_req_deferred(req);
2371 }
2372
2373 static struct io_wq_work *io_steal_work(struct io_kiocb *req)
2374 {
2375         struct io_kiocb *nxt;
2376
2377         /*
2378          * A ref is owned by io-wq in which context we're. So, if that's the
2379          * last one, it's safe to steal next work. False negatives are Ok,
2380          * it just will be re-punted async in io_put_work()
2381          */
2382         if (refcount_read(&req->refs) != 1)
2383                 return NULL;
2384
2385         nxt = io_req_find_next(req);
2386         return nxt ? &nxt->work : NULL;
2387 }
2388
2389 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2390 {
2391         /* drop both submit and complete references */
2392         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2393                 io_free_req(req);
2394 }
2395
2396 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2397 {
2398         /* See comment at the top of this file */
2399         smp_rmb();
2400         return __io_cqring_events(ctx);
2401 }
2402
2403 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2404 {
2405         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2406
2407         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2408         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2409 }
2410
2411 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2412 {
2413         unsigned int cflags;
2414
2415         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2416         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2417         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2418         kfree(kbuf);
2419         return cflags;
2420 }
2421
2422 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2423 {
2424         struct io_buffer *kbuf;
2425
2426         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2427         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2428 }
2429
2430 static inline bool io_run_task_work(void)
2431 {
2432         /*
2433          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2434          * not add work to such a task.
2435          */
2436         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2437                 return false;
2438         if (current->task_works) {
2439                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2440                 task_work_run();
2441                 return true;
2442         }
2443
2444         return false;
2445 }
2446
2447 static void io_iopoll_queue(struct list_head *again)
2448 {
2449         struct io_kiocb *req;
2450
2451         do {
2452                 req = list_first_entry(again, struct io_kiocb, inflight_entry);
2453                 list_del(&req->inflight_entry);
2454                 __io_complete_rw(req, -EAGAIN, 0, NULL);
2455         } while (!list_empty(again));
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Find and free completed poll iocbs
2460  */
2461 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2462                                struct list_head *done)
2463 {
2464         struct req_batch rb;
2465         struct io_kiocb *req;
2466         LIST_HEAD(again);
2467
2468         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2469         smp_rmb();
2470
2471         io_init_req_batch(&rb);
2472         while (!list_empty(done)) {
2473                 int cflags = 0;
2474
2475                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2476                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2477                         req->result = 0;
2478                         req->iopoll_completed = 0;
2479                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &again);
2480                         continue;
2481                 }
2482                 list_del(&req->inflight_entry);
2483
2484                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2485                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2486
2487                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2488                 (*nr_events)++;
2489
2490                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2491                         io_req_free_batch(&rb, req);
2492         }
2493
2494         io_commit_cqring(ctx);
2495         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2496         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2497
2498         if (!list_empty(&again))
2499                 io_iopoll_queue(&again);
2500 }
2501
2502 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2503                         long min)
2504 {
2505         struct io_kiocb *req, *tmp;
2506         LIST_HEAD(done);
2507         bool spin;
2508         int ret;
2509
2510         /*
2511          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2512          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2513          */
2514         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2515
2516         ret = 0;
2517         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2518                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2519
2520                 /*
2521                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2522                  * If we find a request that requires polling, break out
2523                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2524                  */
2525                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2526                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2527                         continue;
2528                 }
2529                 if (!list_empty(&done))
2530                         break;
2531
2532                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2533                 if (ret < 0)
2534                         break;
2535
2536                 /* iopoll may have completed current req */
2537                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2538                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2539
2540                 if (ret && spin)
2541                         spin = false;
2542                 ret = 0;
2543         }
2544
2545         if (!list_empty(&done))
2546                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2547
2548         return ret;
2549 }
2550
2551 /*
2552  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2553  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2554  * as a non-spinning completion check.
2555  */
2556 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2557                                 long min)
2558 {
2559         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2560                 int ret;
2561
2562                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2563                 if (ret < 0)
2564                         return ret;
2565                 if (*nr_events >= min)
2566                         return 0;
2567         }
2568
2569         return 1;
2570 }
2571
2572 /*
2573  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2574  * find and complete them.
2575  */
2576 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2577 {
2578         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2579                 return;
2580
2581         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2582         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2583                 unsigned int nr_events = 0;
2584
2585                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2586
2587                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2588                 if (nr_events == 0)
2589                         break;
2590                 /*
2591                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2592                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2593                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2594                  */
2595                 if (need_resched()) {
2596                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2597                         cond_resched();
2598                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2599                 }
2600         }
2601         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2602 }
2603
2604 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2605 {
2606         unsigned int nr_events = 0;
2607         int iters = 0, ret = 0;
2608
2609         /*
2610          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2611          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2612          * that got punted to a workqueue.
2613          */
2614         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2615         do {
2616                 /*
2617                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2618                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2619                  * already triggered a CQE (eg in error).
2620                  */
2621                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2622                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2623                 if (io_cqring_events(ctx))
2624                         break;
2625
2626                 /*
2627                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2628                  * application entering polling for a command before it gets
2629                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2630                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2631                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2632                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2633                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2634                  * very same mutex.
2635                  */
2636                 if (!(++iters & 7)) {
2637                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2638                         io_run_task_work();
2639                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2640                 }
2641
2642                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2643                 if (ret <= 0)
2644                         break;
2645                 ret = 0;
2646         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2647
2648         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2649         return ret;
2650 }
2651
2652 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2653 {
2654         /*
2655          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2656          * thread.
2657          */
2658         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2659                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2660
2661                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2662         }
2663         file_end_write(req->file);
2664 }
2665
2666 static void io_complete_rw_common(struct kiocb *kiocb, long res,
2667                                   struct io_comp_state *cs)
2668 {
2669         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2670         int cflags = 0;
2671
2672         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2673                 kiocb_end_write(req);
2674
2675         if (res != req->result)
2676                 req_set_fail_links(req);
2677         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2678                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2679         __io_req_complete(req, res, cflags, cs);
2680 }
2681
2682 #ifdef CONFIG_BLOCK
2683 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req, int error)
2684 {
2685         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2686         ssize_t ret = -ECANCELED;
2687         struct iov_iter iter;
2688         int rw;
2689
2690         if (error) {
2691                 ret = error;
2692                 goto end_req;
2693         }
2694
2695         switch (req->opcode) {
2696         case IORING_OP_READV:
2697         case IORING_OP_READ_FIXED:
2698         case IORING_OP_READ:
2699                 rw = READ;
2700                 break;
2701         case IORING_OP_WRITEV:
2702         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2703         case IORING_OP_WRITE:
2704                 rw = WRITE;
2705                 break;
2706         default:
2707                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2708                                 req->opcode);
2709                 goto end_req;
2710         }
2711
2712         if (!req->async_data) {
2713                 ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2714                 if (ret < 0)
2715                         goto end_req;
2716                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2717                 if (!ret)
2718                         return true;
2719                 kfree(iovec);
2720         } else {
2721                 return true;
2722         }
2723 end_req:
2724         req_set_fail_links(req);
2725         return false;
2726 }
2727 #endif
2728
2729 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req, long res)
2730 {
2731 #ifdef CONFIG_BLOCK
2732         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2733         int ret;
2734
2735         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2736                 return false;
2737         if ((res != -EAGAIN && res != -EOPNOTSUPP) || io_wq_current_is_worker())
2738                 return false;
2739
2740         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2741
2742         ret = io_sq_thread_acquire_mm_files(req->ctx, req);
2743
2744         if (io_resubmit_prep(req, ret)) {
2745                 refcount_inc(&req->refs);
2746                 io_queue_async_work(req);
2747                 return true;
2748         }
2749
2750 #endif
2751         return false;
2752 }
2753
2754 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2755                              struct io_comp_state *cs)
2756 {
2757         if (!io_rw_reissue(req, res))
2758                 io_complete_rw_common(&req->rw.kiocb, res, cs);
2759 }
2760
2761 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2762 {
2763         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2764
2765         __io_complete_rw(req, res, res2, NULL);
2766 }
2767
2768 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2769 {
2770         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2771
2772         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2773                 kiocb_end_write(req);
2774
2775         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2776                 req_set_fail_links(req);
2777
2778         WRITE_ONCE(req->result, res);
2779         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2780         smp_wmb();
2781         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2786  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2787  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2788  * accessing the kiocb cookie.
2789  */
2790 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2791 {
2792         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2793
2794         /*
2795          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2796          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2797          * different devices.
2798          */
2799         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2800                 ctx->poll_multi_file = false;
2801         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2802                 struct io_kiocb *list_req;
2803
2804                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2805                                                 inflight_entry);
2806                 if (list_req->file != req->file)
2807                         ctx->poll_multi_file = true;
2808         }
2809
2810         /*
2811          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2812          * it to the front so we find it first.
2813          */
2814         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2815                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2816         else
2817                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2818
2819         /*
2820          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2821          * task context or in io worker task context. If current task context is
2822          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2823          */
2824         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2825             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2826                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2827 }
2828
2829 static inline void __io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2830 {
2831         fput_many(state->file, state->file_refs);
2832         state->file_refs = 0;
2833 }
2834
2835 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2836 {
2837         if (state->file_refs)
2838                 __io_state_file_put(state);
2839 }
2840
2841 /*
2842  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2843  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2844  * has more than one submission.
2845  */
2846 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2847 {
2848         if (!state)
2849                 return fget(fd);
2850
2851         if (state->file_refs) {
2852                 if (state->fd == fd) {
2853                         state->file_refs--;
2854                         return state->file;
2855                 }
2856                 __io_state_file_put(state);
2857         }
2858         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2859         if (unlikely(!state->file))
2860                 return NULL;
2861
2862         state->fd = fd;
2863         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2864         return state->file;
2865 }
2866
2867 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2868 {
2869         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2870 }
2871
2872 /*
2873  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2874  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2875  * inline.
2876  */
2877 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2878 {
2879         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2880
2881         if (S_ISBLK(mode)) {
2882                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2883                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2884                         return true;
2885                 return false;
2886         }
2887         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2888                 return true;
2889         if (S_ISREG(mode)) {
2890                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2891                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2892                     file->f_op != &io_uring_fops)
2893                         return true;
2894                 return false;
2895         }
2896
2897         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2898         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2899                 return true;
2900
2901         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2902                 return false;
2903
2904         if (rw == READ)
2905                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2906
2907         return file->f_op->write_iter != NULL;
2908 }
2909
2910 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2911 {
2912         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2913         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2914         unsigned ioprio;
2915         int ret;
2916
2917         if (S_ISREG(file_inode(req->file)->i_mode))
2918                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2919
2920         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2921         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(req->file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2922                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2923                 kiocb->ki_pos = req->file->f_pos;
2924         }
2925         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2926         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2927         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2928         if (unlikely(ret))
2929                 return ret;
2930
2931         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2932         if (ioprio) {
2933                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2934                 if (ret)
2935                         return ret;
2936
2937                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2938         } else
2939                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2940
2941         /* don't allow async punt if RWF_NOWAIT was requested */
2942         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2943                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2944
2945         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2946                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2947                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2948                         return -EOPNOTSUPP;
2949
2950                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2951                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2952                 req->iopoll_completed = 0;
2953         } else {
2954                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2955                         return -EINVAL;
2956                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2957         }
2958
2959         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2960         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2961         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2962         return 0;
2963 }
2964
2965 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2966 {
2967         switch (ret) {
2968         case -EIOCBQUEUED:
2969                 break;
2970         case -ERESTARTSYS:
2971         case -ERESTARTNOINTR:
2972         case -ERESTARTNOHAND:
2973         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2974                 /*
2975                  * We can't just restart the syscall, since previously
2976                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2977                  * IO with EINTR.
2978                  */
2979                 ret = -EINTR;
2980                 fallthrough;
2981         default:
2982                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2983         }
2984 }
2985
2986 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2987                        struct io_comp_state *cs)
2988 {
2989         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2990         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2991
2992         /* add previously done IO, if any */
2993         if (io && io->bytes_done > 0) {
2994                 if (ret < 0)
2995                         ret = io->bytes_done;
2996                 else
2997                         ret += io->bytes_done;
2998         }
2999
3000         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
3001                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
3002         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
3003                 __io_complete_rw(req, ret, 0, cs);
3004         else
3005                 io_rw_done(kiocb, ret);
3006 }
3007
3008 static ssize_t io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw,
3009                                struct iov_iter *iter)
3010 {
3011         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3012         size_t len = req->rw.len;
3013         struct io_mapped_ubuf *imu;
3014         u16 index, buf_index = req->buf_index;
3015         size_t offset;
3016         u64 buf_addr;
3017
3018         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
3019                 return -EFAULT;
3020         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
3021         imu = &ctx->user_bufs[index];
3022         buf_addr = req->rw.addr;
3023
3024         /* overflow */
3025         if (buf_addr + len < buf_addr)
3026                 return -EFAULT;
3027         /* not inside the mapped region */
3028         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
3029                 return -EFAULT;
3030
3031         /*
3032          * May not be a start of buffer, set size appropriately
3033          * and advance us to the beginning.
3034          */
3035         offset = buf_addr - imu->ubuf;
3036         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
3037
3038         if (offset) {
3039                 /*
3040                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
3041                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
3042                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
3043                  * we know that:
3044                  *
3045                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
3046                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
3047                  *    first and last bvec
3048                  *
3049                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
3050                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
3051                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
3052                  * since we can just skip the first segment, which may not
3053                  * be PAGE_SIZE aligned.
3054                  */
3055                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
3056
3057                 if (offset <= bvec->bv_len) {
3058                         iov_iter_advance(iter, offset);
3059                 } else {
3060                         unsigned long seg_skip;
3061
3062                         /* skip first vec */
3063                         offset -= bvec->bv_len;
3064                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
3065
3066                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
3067                         iter->nr_segs -= seg_skip;
3068                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
3069                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
3070                 }
3071         }
3072
3073         return len;
3074 }
3075
3076 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3077 {
3078         if (needs_lock)
3079                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
3080 }
3081
3082 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
3083 {
3084         /*
3085          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
3086          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
3087          * The only exception is when we've detached the request and issue it
3088          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
3089          */
3090         if (needs_lock)
3091                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
3092 }
3093
3094 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3095                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
3096                                           bool needs_lock)
3097 {
3098         struct io_buffer *head;
3099
3100         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
3101                 return kbuf;
3102
3103         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
3104
3105         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
3106
3107         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3108         if (head) {
3109                 if (!list_empty(&head->list)) {
3110                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
3111                                                         list);
3112                         list_del(&kbuf->list);
3113                 } else {
3114                         kbuf = head;
3115                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
3116                 }
3117                 if (*len > kbuf->len)
3118                         *len = kbuf->len;
3119         } else {
3120                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
3121         }
3122
3123         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
3124
3125         return kbuf;
3126 }
3127
3128 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
3129                                         bool needs_lock)
3130 {
3131         struct io_buffer *kbuf;
3132         u16 bgid;
3133
3134         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3135         bgid = req->buf_index;
3136         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
3137         if (IS_ERR(kbuf))
3138                 return kbuf;
3139         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
3140         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
3141         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3142 }
3143
3144 #ifdef CONFIG_COMPAT
3145 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3146                                 bool needs_lock)
3147 {
3148         struct compat_iovec __user *uiov;
3149         compat_ssize_t clen;
3150         void __user *buf;
3151         ssize_t len;
3152
3153         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3154         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
3155                 return -EFAULT;
3156         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
3157                 return -EFAULT;
3158         if (clen < 0)
3159                 return -EINVAL;
3160
3161         len = clen;
3162         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3163         if (IS_ERR(buf))
3164                 return PTR_ERR(buf);
3165         iov[0].iov_base = buf;
3166         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
3167         return 0;
3168 }
3169 #endif
3170
3171 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3172                                       bool needs_lock)
3173 {
3174         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3175         void __user *buf;
3176         ssize_t len;
3177
3178         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
3179                 return -EFAULT;
3180
3181         len = iov[0].iov_len;
3182         if (len < 0)
3183                 return -EINVAL;
3184         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
3185         if (IS_ERR(buf))
3186                 return PTR_ERR(buf);
3187         iov[0].iov_base = buf;
3188         iov[0].iov_len = len;
3189         return 0;
3190 }
3191
3192 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
3193                                     bool needs_lock)
3194 {
3195         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
3196                 struct io_buffer *kbuf;
3197
3198                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
3199                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
3200                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
3201                 return 0;
3202         }
3203         if (req->rw.len != 1)
3204                 return -EINVAL;
3205
3206 #ifdef CONFIG_COMPAT
3207         if (req->ctx->compat)
3208                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
3209 #endif
3210
3211         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
3212 }
3213
3214 static ssize_t io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req,
3215                                  struct iovec **iovec, struct iov_iter *iter,
3216                                  bool needs_lock)
3217 {
3218         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3219         size_t sqe_len = req->rw.len;
3220         ssize_t ret;
3221         u8 opcode;
3222
3223         opcode = req->opcode;
3224         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
3225                 *iovec = NULL;
3226                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3227         }
3228
3229         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3230         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3231                 return -EINVAL;
3232
3233         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3234                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3235                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3236                         if (IS_ERR(buf))
3237                                 return PTR_ERR(buf);
3238                         req->rw.len = sqe_len;
3239                 }
3240
3241                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3242                 *iovec = NULL;
3243                 return ret;
3244         }
3245
3246         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3247                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3248                 if (!ret) {
3249                         ret = (*iovec)->iov_len;
3250                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, ret);
3251                 }
3252                 *iovec = NULL;
3253                 return ret;
3254         }
3255
3256         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3257                               req->ctx->compat);
3258 }
3259
3260 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3261 {
3262         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3263 }
3264
3265 /*
3266  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3267  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3268  */
3269 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3270 {
3271         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3272         struct file *file = req->file;
3273         ssize_t ret = 0;
3274
3275         /*
3276          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3277          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3278          * the kiocb to be handled from an async context.
3279          */
3280         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3281                 return -EOPNOTSUPP;
3282         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3283                 return -EAGAIN;
3284
3285         while (iov_iter_count(iter)) {
3286                 struct iovec iovec;
3287                 ssize_t nr;
3288
3289                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3290                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3291                 } else {
3292                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3293                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3294                 }
3295
3296                 if (rw == READ) {
3297                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3298                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3299                 } else {
3300                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3301                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3302                 }
3303
3304                 if (nr < 0) {
3305                         if (!ret)
3306                                 ret = nr;
3307                         break;
3308                 }
3309                 ret += nr;
3310                 if (nr != iovec.iov_len)
3311                         break;
3312                 req->rw.len -= nr;
3313                 req->rw.addr += nr;
3314                 iov_iter_advance(iter, nr);
3315         }
3316
3317         return ret;
3318 }
3319
3320 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3321                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3322 {
3323         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3324
3325         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3326         rw->free_iovec = iovec;
3327         rw->bytes_done = 0;
3328         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3329         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3330                 return;
3331         if (!iovec) {
3332                 unsigned iov_off = 0;
3333
3334                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3335                 if (iter->iov != fast_iov) {
3336                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3337                         rw->iter.iov += iov_off;
3338                 }
3339                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3340                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3341                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3342         } else {
3343                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3344         }
3345 }
3346
3347 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3348 {
3349         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3350         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3351         return req->async_data == NULL;
3352 }
3353
3354 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3355 {
3356         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3357                 return 0;
3358
3359         return  __io_alloc_async_data(req);
3360 }
3361
3362 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3363                              const struct iovec *fast_iov,
3364                              struct iov_iter *iter, bool force)
3365 {
3366         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3367                 return 0;
3368         if (!req->async_data) {
3369                 if (__io_alloc_async_data(req))
3370                         return -ENOMEM;
3371
3372                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3373         }
3374         return 0;
3375 }
3376
3377 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3378 {
3379         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3380         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3381         ssize_t ret;
3382
3383         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3384         if (unlikely(ret < 0))
3385                 return ret;
3386
3387         iorw->bytes_done = 0;
3388         iorw->free_iovec = iov;
3389         if (iov)
3390                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3391         return 0;
3392 }
3393
3394 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3395 {
3396         ssize_t ret;
3397
3398         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3399         if (ret)
3400                 return ret;
3401
3402         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3403                 return -EBADF;
3404
3405         /* either don't need iovec imported or already have it */
3406         if (!req->async_data)
3407                 return 0;
3408         return io_rw_prep_async(req, READ);
3409 }
3410
3411 /*
3412  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3413  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3414  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3415  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3416  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3417  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3418  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3419  * slow path.
3420  */
3421 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3422                              int sync, void *arg)
3423 {
3424         struct wait_page_queue *wpq;
3425         struct io_kiocb *req = wait->private;
3426         struct wait_page_key *key = arg;
3427         int ret;
3428
3429         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3430
3431         if (!wake_page_match(wpq, key))
3432                 return 0;
3433
3434         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3435         list_del_init(&wait->entry);
3436
3437         init_task_work(&req->task_work, io_req_task_submit);
3438         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
3439
3440         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3441         refcount_inc(&req->refs);
3442         ret = io_req_task_work_add(req);
3443         if (unlikely(ret)) {
3444                 struct task_struct *tsk;
3445
3446                 /* queue just for cancelation */
3447                 init_task_work(&req->task_work, io_req_task_cancel);
3448                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
3449                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
3450                 wake_up_process(tsk);
3451         }
3452         return 1;
3453 }
3454
3455 /*
3456  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3457  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3458  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3459  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3460  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3461  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3462  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3463  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3464  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3465  * async worker threads for a blocking retry.
3466  */
3467 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3468 {
3469         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3470         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3471         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3472
3473         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3474         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3475                 return false;
3476
3477         /* Only for buffered IO */
3478         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3479                 return false;
3480
3481         /*
3482          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3483          * support callback based unlocks
3484          */
3485         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3486                 return false;
3487
3488         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3489         wait->wait.private = req;
3490         wait->wait.flags = 0;
3491         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3492         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3493         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3494         kiocb->ki_waitq = wait;
3495         return true;
3496 }
3497
3498 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3499 {
3500         if (req->file->f_op->read_iter)
3501                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3502         else if (req->file->f_op->read)
3503                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3504         else
3505                 return -EINVAL;
3506 }
3507
3508 static int io_read(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3509                    struct io_comp_state *cs)
3510 {
3511         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3512         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3513         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3514         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3515         ssize_t io_size, ret, ret2;
3516         bool no_async;
3517
3518         if (rw) {
3519                 iter = &rw->iter;
3520                 iovec = NULL;
3521         } else {
3522                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3523                 if (ret < 0)
3524                         return ret;
3525         }
3526         io_size = iov_iter_count(iter);
3527         req->result = io_size;
3528         ret = 0;
3529
3530         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3531         if (!force_nonblock)
3532                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3533         else
3534                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3535
3536
3537         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3538         no_async = force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ);
3539         if (no_async)
3540                 goto copy_iov;
3541
3542         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3543         if (unlikely(ret))
3544                 goto out_free;
3545
3546         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3547
3548         if (!ret) {
3549                 goto done;
3550         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3551                 ret = 0;
3552                 goto out_free;
3553         } else if (ret == -EAGAIN) {
3554                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3555                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3556                         goto done;
3557                 /* no retry on NONBLOCK marked file */
3558                 if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
3559                         goto done;
3560                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3561                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3562                 ret = 0;
3563                 goto copy_iov;
3564         } else if (ret < 0) {
3565                 /* make sure -ERESTARTSYS -> -EINTR is done */
3566                 goto done;
3567         }
3568
3569         /* read it all, or we did blocking attempt. no retry. */
3570         if (!iov_iter_count(iter) || !force_nonblock ||
3571             (req->file->f_flags & O_NONBLOCK) || !(req->flags & REQ_F_ISREG))
3572                 goto done;
3573
3574         io_size -= ret;
3575 copy_iov:
3576         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3577         if (ret2) {
3578                 ret = ret2;
3579                 goto out_free;
3580         }
3581         if (no_async)
3582                 return -EAGAIN;
3583         rw = req->async_data;
3584         /* it's copied and will be cleaned with ->io */
3585         iovec = NULL;
3586         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3587         iter = &rw->iter;
3588 retry:
3589         rw->bytes_done += ret;
3590         /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3591         if (!io_rw_should_retry(req)) {
3592                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3593                 return -EAGAIN;
3594         }
3595
3596         /*
3597          * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If we
3598          * get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the desired
3599          * page gets unlocked. We can also get a partial read here, and if we
3600          * do, then just retry at the new offset.
3601          */
3602         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3603         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3604                 ret = 0;
3605                 goto out_free;
3606         } else if (ret > 0 && ret < io_size) {
3607                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3608                 goto retry;
3609         }
3610 done:
3611         kiocb_done(kiocb, ret, cs);
3612         ret = 0;
3613 out_free:
3614         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3615         if (iovec)
3616                 kfree(iovec);
3617         return ret;
3618 }
3619
3620 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3621 {
3622         ssize_t ret;
3623
3624         ret = io_prep_rw(req, sqe);
3625         if (ret)
3626                 return ret;
3627
3628         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3629                 return -EBADF;
3630
3631         /* either don't need iovec imported or already have it */
3632         if (!req->async_data)
3633                 return 0;
3634         return io_rw_prep_async(req, WRITE);
3635 }
3636
3637 static int io_write(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
3638                     struct io_comp_state *cs)
3639 {
3640         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3641         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3642         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3643         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3644         ssize_t ret, ret2, io_size;
3645
3646         if (rw) {
3647                 iter = &rw->iter;
3648                 iovec = NULL;
3649         } else {
3650                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3651                 if (ret < 0)
3652                         return ret;
3653         }
3654         io_size = iov_iter_count(iter);
3655         req->result = io_size;
3656
3657         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3658         if (!force_nonblock)
3659                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3660         else
3661                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3662
3663         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3664         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3665                 goto copy_iov;
3666
3667         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3668         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3669             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3670                 goto copy_iov;
3671
3672         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3673         if (unlikely(ret))
3674                 goto out_free;
3675
3676         /*
3677          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3678          * which will be released by another thread in
3679          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3680          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3681          * we return to userspace.
3682          */
3683         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3684                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3685                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3686                                         SB_FREEZE_WRITE);
3687         }
3688         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3689
3690         if (req->file->f_op->write_iter)
3691                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3692         else if (req->file->f_op->write)
3693                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3694         else
3695                 ret2 = -EINVAL;
3696
3697         /*
3698          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3699          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3700          */
3701         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3702                 ret2 = -EAGAIN;
3703         /* no retry on NONBLOCK marked file */
3704         if (ret2 == -EAGAIN && (req->file->f_flags & O_NONBLOCK))
3705                 goto done;
3706         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3707                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3708                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3709                         goto copy_iov;
3710 done:
3711                 kiocb_done(kiocb, ret2, cs);
3712         } else {
3713 copy_iov:
3714                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3715                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3716                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3717                 if (!ret)
3718                         return -EAGAIN;
3719         }
3720 out_free:
3721         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3722         if (iovec)
3723                 kfree(iovec);
3724         return ret;
3725 }
3726
3727 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3728                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3729 {
3730         struct io_rename *ren = &req->rename;
3731         const char __user *oldf, *newf;
3732
3733         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3734                 return -EBADF;
3735
3736         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3737         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3738         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3739         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3740         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3741
3742         ren->oldpath = getname(oldf);
3743         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3744                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3745
3746         ren->newpath = getname(newf);
3747         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3748                 putname(ren->oldpath);
3749                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3750         }
3751
3752         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3753         return 0;
3754 }
3755
3756 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3757 {
3758         struct io_rename *ren = &req->rename;
3759         int ret;
3760
3761         if (force_nonblock)
3762                 return -EAGAIN;
3763
3764         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3765                                 ren->newpath, ren->flags);
3766
3767         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3768         if (ret < 0)
3769                 req_set_fail_links(req);
3770         io_req_complete(req, ret);
3771         return 0;
3772 }
3773
3774 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3775                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3776 {
3777         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3778         const char __user *fname;
3779
3780         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3781                 return -EBADF;
3782
3783         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3784
3785         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3786         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3787                 return -EINVAL;
3788
3789         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3790         un->filename = getname(fname);
3791         if (IS_ERR(un->filename))
3792                 return PTR_ERR(un->filename);
3793
3794         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3795         return 0;
3796 }
3797
3798 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3799 {
3800         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3801         int ret;
3802
3803         if (force_nonblock)
3804                 return -EAGAIN;
3805
3806         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3807                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3808         else
3809                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3810
3811         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3812         if (ret < 0)
3813                 req_set_fail_links(req);
3814         io_req_complete(req, ret);
3815         return 0;
3816 }
3817
3818 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3819                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3820 {
3821 #if defined(CONFIG_NET)
3822         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3823                 return -EINVAL;
3824         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3825             sqe->buf_index)
3826                 return -EINVAL;
3827
3828         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3829         return 0;
3830 #else
3831         return -EOPNOTSUPP;
3832 #endif
3833 }
3834
3835 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3836 {
3837 #if defined(CONFIG_NET)
3838         struct socket *sock;
3839         int ret;
3840
3841         if (force_nonblock)
3842                 return -EAGAIN;
3843
3844         sock = sock_from_file(req->file);
3845         if (unlikely(!sock))
3846                 return -ENOTSOCK;
3847
3848         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3849         if (ret < 0)
3850                 req_set_fail_links(req);
3851         io_req_complete(req, ret);
3852         return 0;
3853 #else
3854         return -EOPNOTSUPP;
3855 #endif
3856 }
3857
3858 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3859                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3860 {
3861         struct io_splice* sp = &req->splice;
3862         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3863
3864         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3865                 return -EINVAL;
3866
3867         sp->file_in = NULL;
3868         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3869         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3870
3871         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3872                 return -EINVAL;
3873
3874         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3875                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3876         if (!sp->file_in)
3877                 return -EBADF;
3878         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3879
3880         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3881                 /*
3882                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3883                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3884                  */
3885                 io_req_init_async(req);
3886                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3887         }
3888
3889         return 0;
3890 }
3891
3892 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3893                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3894 {
3895         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3896                 return -EINVAL;
3897         return __io_splice_prep(req, sqe);
3898 }
3899
3900 static int io_tee(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3901 {
3902         struct io_splice *sp = &req->splice;
3903         struct file *in = sp->file_in;
3904         struct file *out = sp->file_out;
3905         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3906         long ret = 0;
3907
3908         if (force_nonblock)
3909                 return -EAGAIN;
3910         if (sp->len)
3911                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3912
3913         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3914         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3915
3916         if (ret != sp->len)
3917                 req_set_fail_links(req);
3918         io_req_complete(req, ret);
3919         return 0;
3920 }
3921
3922 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3923 {
3924         struct io_splice* sp = &req->splice;
3925
3926         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3927         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3928         return __io_splice_prep(req, sqe);
3929 }
3930
3931 static int io_splice(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3932 {
3933         struct io_splice *sp = &req->splice;
3934         struct file *in = sp->file_in;
3935         struct file *out = sp->file_out;
3936         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3937         loff_t *poff_in, *poff_out;
3938         long ret = 0;
3939
3940         if (force_nonblock)
3941                 return -EAGAIN;
3942
3943         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3944         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3945
3946         if (sp->len)
3947                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3948
3949         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3950         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3951
3952         if (ret != sp->len)
3953                 req_set_fail_links(req);
3954         io_req_complete(req, ret);
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 /*
3959  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3960  */
3961 static int io_nop(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
3962 {
3963         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3964
3965         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3966                 return -EINVAL;
3967
3968         __io_req_complete(req, 0, 0, cs);
3969         return 0;
3970 }
3971
3972 static int io_prep_fsync(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3973 {
3974         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3975
3976         if (!req->file)
3977                 return -EBADF;
3978
3979         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3980                 return -EINVAL;
3981         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3982                 return -EINVAL;
3983
3984         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3985         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3986                 return -EINVAL;
3987
3988         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3989         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
3994 {
3995         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3996         int ret;
3997
3998         /* fsync always requires a blocking context */
3999         if (force_nonblock)
4000                 return -EAGAIN;
4001
4002         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
4003                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
4004                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
4005         if (ret < 0)
4006                 req_set_fail_links(req);
4007         io_req_complete(req, ret);
4008         return 0;
4009 }
4010
4011 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
4012                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4013 {
4014         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4015                 return -EINVAL;
4016         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4017                 return -EINVAL;
4018
4019         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4020         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
4021         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
4022         return 0;
4023 }
4024
4025 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4026 {
4027         int ret;
4028
4029         /* fallocate always requiring blocking context */
4030         if (force_nonblock)
4031                 return -EAGAIN;
4032         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
4033                                 req->sync.len);
4034         if (ret < 0)
4035                 req_set_fail_links(req);
4036         io_req_complete(req, ret);
4037         return 0;
4038 }
4039
4040 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4041 {
4042         const char __user *fname;
4043         int ret;
4044
4045         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4046                 return -EINVAL;
4047         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
4048                 return -EBADF;
4049
4050         /* open.how should be already initialised */
4051         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
4052                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
4053
4054         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4055         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4056         req->open.filename = getname(fname);
4057         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
4058                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
4059                 req->open.filename = NULL;
4060                 return ret;
4061         }
4062         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4063         req->open.ignore_nonblock = false;
4064         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4065         return 0;
4066 }
4067
4068 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4069 {
4070         u64 flags, mode;
4071
4072         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4073                 return -EINVAL;
4074         mode = READ_ONCE(sqe->len);
4075         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
4076         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
4077         return __io_openat_prep(req, sqe);
4078 }
4079
4080 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4081 {
4082         struct open_how __user *how;
4083         size_t len;
4084         int ret;
4085
4086         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4087                 return -EINVAL;
4088         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4089         len = READ_ONCE(sqe->len);
4090         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
4091                 return -EINVAL;
4092
4093         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
4094                                         len);
4095         if (ret)
4096                 return ret;
4097
4098         return __io_openat_prep(req, sqe);
4099 }
4100
4101 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4102 {
4103         struct open_flags op;
4104         struct file *file;
4105         int ret;
4106
4107         if (force_nonblock && !req->open.ignore_nonblock)
4108                 return -EAGAIN;
4109
4110         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
4111         if (ret)
4112                 goto err;
4113
4114         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
4115         if (ret < 0)
4116                 goto err;
4117
4118         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
4119         if (IS_ERR(file)) {
4120                 put_unused_fd(ret);
4121                 ret = PTR_ERR(file);
4122                 /*
4123                  * A work-around to ensure that /proc/self works that way
4124                  * that it should - if we get -EOPNOTSUPP back, then assume
4125                  * that proc_self_get_link() failed us because we're in async
4126                  * context. We should be safe to retry this from the task
4127                  * itself with force_nonblock == false set, as it should not
4128                  * block on lookup. Would be nice to know this upfront and
4129                  * avoid the async dance, but doesn't seem feasible.
4130                  */
4131                 if (ret == -EOPNOTSUPP && io_wq_current_is_worker()) {
4132                         req->open.ignore_nonblock = true;
4133                         refcount_inc(&req->refs);
4134                         io_req_task_queue(req);
4135                         return 0;
4136                 }
4137         } else {
4138                 fsnotify_open(file);
4139                 fd_install(ret, file);
4140         }
4141 err:
4142         putname(req->open.filename);
4143         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4144         if (ret < 0)
4145                 req_set_fail_links(req);
4146         io_req_complete(req, ret);
4147         return 0;
4148 }
4149
4150 static int io_openat(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4151 {
4152         return io_openat2(req, force_nonblock);
4153 }
4154
4155 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4156                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
4157 {
4158         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4159         u64 tmp;
4160
4161         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
4162                 return -EINVAL;
4163
4164         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4165         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4166                 return -EINVAL;
4167
4168         memset(p, 0, sizeof(*p));
4169         p->nbufs = tmp;
4170         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4171         return 0;
4172 }
4173
4174 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
4175                                int bgid, unsigned nbufs)
4176 {
4177         unsigned i = 0;
4178
4179         /* shouldn't happen */
4180         if (!nbufs)
4181                 return 0;
4182
4183         /* the head kbuf is the list itself */
4184         while (!list_empty(&buf->list)) {
4185                 struct io_buffer *nxt;
4186
4187                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
4188                 list_del(&nxt->list);
4189                 kfree(nxt);
4190                 if (++i == nbufs)
4191                         return i;
4192         }
4193         i++;
4194         kfree(buf);
4195         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
4196
4197         return i;
4198 }
4199
4200 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4201                              struct io_comp_state *cs)
4202 {
4203         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4204         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4205         struct io_buffer *head;
4206         int ret = 0;
4207
4208         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4209
4210         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4211
4212         ret = -ENOENT;
4213         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4214         if (head)
4215                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
4216         if (ret < 0)
4217                 req_set_fail_links(req);
4218
4219         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4220         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4221                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4222                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4223         } else {
4224                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4225                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4226         }
4227         return 0;
4228 }
4229
4230 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
4231                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
4232 {
4233         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4234         u64 tmp;
4235
4236         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
4237                 return -EINVAL;
4238
4239         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
4240         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
4241                 return -E2BIG;
4242         p->nbufs = tmp;
4243         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4244         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
4245
4246         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
4247                 return -EFAULT;
4248
4249         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4250         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
4251         if (tmp > USHRT_MAX)
4252                 return -E2BIG;
4253         p->bid = tmp;
4254         return 0;
4255 }
4256
4257 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
4258 {
4259         struct io_buffer *buf;
4260         u64 addr = pbuf->addr;
4261         int i, bid = pbuf->bid;
4262
4263         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
4264                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
4265                 if (!buf)
4266                         break;
4267
4268                 buf->addr = addr;
4269                 buf->len = pbuf->len;
4270                 buf->bid = bid;
4271                 addr += pbuf->len;
4272                 bid++;
4273                 if (!*head) {
4274                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4275                         *head = buf;
4276                 } else {
4277                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4278                 }
4279         }
4280
4281         return i ? i : -ENOMEM;
4282 }
4283
4284 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4285                               struct io_comp_state *cs)
4286 {
4287         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4289         struct io_buffer *head, *list;
4290         int ret = 0;
4291
4292         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4293
4294         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4295
4296         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
4297
4298         ret = io_add_buffers(p, &head);
4299         if (ret < 0)
4300                 goto out;
4301
4302         if (!list) {
4303                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4304                                         GFP_KERNEL);
4305                 if (ret < 0) {
4306                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4307                         goto out;
4308                 }
4309         }
4310 out:
4311         if (ret < 0)
4312                 req_set_fail_links(req);
4313
4314         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4315         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4316                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4317                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4318         } else {
4319                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4320                 __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4321         }
4322         return 0;
4323 }
4324
4325 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4326                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4327 {
4328 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4329         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4330                 return -EINVAL;
4331         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4332                 return -EINVAL;
4333
4334         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4335         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4336         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4337
4338         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4339                 struct epoll_event __user *ev;
4340
4341                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4342                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4343                         return -EFAULT;
4344         }
4345
4346         return 0;
4347 #else
4348         return -EOPNOTSUPP;
4349 #endif
4350 }
4351
4352 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4353                         struct io_comp_state *cs)
4354 {
4355 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4356         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4357         int ret;
4358
4359         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4360         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4361                 return -EAGAIN;
4362
4363         if (ret < 0)
4364                 req_set_fail_links(req);
4365         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4366         return 0;
4367 #else
4368         return -EOPNOTSUPP;
4369 #endif
4370 }
4371
4372 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4373 {
4374 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4375         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4376                 return -EINVAL;
4377         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4378                 return -EINVAL;
4379
4380         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4381         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4382         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4383         return 0;
4384 #else
4385         return -EOPNOTSUPP;
4386 #endif
4387 }
4388
4389 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4390 {
4391 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4392         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4393         int ret;
4394
4395         if (force_nonblock)
4396                 return -EAGAIN;
4397
4398         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4399         if (ret < 0)
4400                 req_set_fail_links(req);
4401         io_req_complete(req, ret);
4402         return 0;
4403 #else
4404         return -EOPNOTSUPP;
4405 #endif
4406 }
4407
4408 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4409 {
4410         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4411                 return -EINVAL;
4412         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4413                 return -EINVAL;
4414
4415         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4416         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4417         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4422 {
4423         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4424         int ret;
4425
4426         if (force_nonblock) {
4427                 switch (fa->advice) {
4428                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4429                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4430                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4431                         break;
4432                 default:
4433                         return -EAGAIN;
4434                 }
4435         }
4436
4437         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4438         if (ret < 0)
4439                 req_set_fail_links(req);
4440         io_req_complete(req, ret);
4441         return 0;
4442 }
4443
4444 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4445 {
4446         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4447                 return -EINVAL;
4448         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4449                 return -EINVAL;
4450         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4451                 return -EBADF;
4452
4453         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4454         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4455         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4456         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4457         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4458
4459         return 0;
4460 }
4461
4462 static int io_statx(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4463 {
4464         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4465         int ret;
4466
4467         if (force_nonblock) {
4468                 /* only need file table for an actual valid fd */
4469                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4470                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4471                 return -EAGAIN;
4472         }
4473
4474         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4475                        ctx->buffer);
4476
4477         if (ret < 0)
4478                 req_set_fail_links(req);
4479         io_req_complete(req, ret);
4480         return 0;
4481 }
4482
4483 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4484 {
4485         /*
4486          * If we queue this for async, it must not be cancellable. That would
4487          * leave the 'file' in an undeterminate state, and here need to modify
4488          * io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
4489          */
4490         io_req_init_async(req);
4491
4492         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4493                 return -EINVAL;
4494         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4495             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4496                 return -EINVAL;
4497         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4498                 return -EBADF;
4499
4500         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4501         if ((req->file && req->file->f_op == &io_uring_fops))
4502                 return -EBADF;
4503
4504         req->close.put_file = NULL;
4505         return 0;
4506 }
4507
4508 static int io_close(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4509                     struct io_comp_state *cs)
4510 {
4511         struct io_close *close = &req->close;
4512         int ret;
4513
4514         /* might be already done during nonblock submission */
4515         if (!close->put_file) {
4516                 ret = close_fd_get_file(close->fd, &close->put_file);
4517                 if (ret < 0)
4518                         return (ret == -ENOENT) ? -EBADF : ret;
4519         }
4520
4521         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4522         if (close->put_file->f_op->flush && force_nonblock) {
4523                 /* not safe to cancel at this point */
4524                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_NO_CANCEL;
4525                 /* was never set, but play safe */
4526                 req->flags &= ~REQ_F_NOWAIT;
4527                 /* avoid grabbing files - we don't need the files */
4528                 req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4529                 return -EAGAIN;
4530         }
4531
4532         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4533         ret = filp_close(close->put_file, req->work.identity->files);
4534         if (ret < 0)
4535                 req_set_fail_links(req);
4536         fput(close->put_file);
4537         close->put_file = NULL;
4538         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4539         return 0;
4540 }
4541
4542 static int io_prep_sfr(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4543 {
4544         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4545
4546         if (!req->file)
4547                 return -EBADF;
4548
4549         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4550                 return -EINVAL;
4551         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4552                 return -EINVAL;
4553
4554         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4555         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4556         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4557         return 0;
4558 }
4559
4560 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock)
4561 {
4562         int ret;
4563
4564         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4565         if (force_nonblock)
4566                 return -EAGAIN;
4567
4568         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4569                                 req->sync.flags);
4570         if (ret < 0)
4571                 req_set_fail_links(req);
4572         io_req_complete(req, ret);
4573         return 0;
4574 }
4575
4576 #if defined(CONFIG_NET)
4577 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4578                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4579 {
4580         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4581
4582         if (async_msg)
4583                 return -EAGAIN;
4584         if (io_alloc_async_data(req)) {
4585                 if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4586                         kfree(kmsg->iov);
4587                 return -ENOMEM;
4588         }
4589         async_msg = req->async_data;
4590         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4591         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4592         return -EAGAIN;
4593 }
4594
4595 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4596                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4597 {
4598         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4599         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4600         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4601                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->iov);
4602 }
4603
4604 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4605 {
4606         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4607         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4608         int ret;
4609
4610         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4611                 return -EINVAL;
4612
4613         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4614         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4615         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4616
4617 #ifdef CONFIG_COMPAT
4618         if (req->ctx->compat)
4619                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4620 #endif
4621
4622         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4623                 return 0;
4624         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4625         if (!ret)
4626                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4627         return ret;
4628 }
4629
4630 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4631                       struct io_comp_state *cs)
4632 {
4633         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4634         struct socket *sock;
4635         unsigned flags;
4636         int ret;
4637
4638         sock = sock_from_file(req->file);
4639         if (unlikely(!sock))
4640                 return -ENOTSOCK;
4641
4642         if (req->async_data) {
4643                 kmsg = req->async_data;
4644                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4645                 /* if iov is set, it's allocated already */
4646                 if (!kmsg->iov)
4647                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4648                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4649         } else {
4650                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4651                 if (ret)
4652                         return ret;
4653                 kmsg = &iomsg;
4654         }
4655
4656         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4657         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4658                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4659         else if (force_nonblock)
4660                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4661
4662         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4663         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4664                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4665         if (ret == -ERESTARTSYS)
4666                 ret = -EINTR;
4667
4668         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4669                 kfree(kmsg->iov);
4670         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4671         if (ret < 0)
4672                 req_set_fail_links(req);
4673         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4674         return 0;
4675 }
4676
4677 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4678                    struct io_comp_state *cs)
4679 {
4680         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4681         struct msghdr msg;
4682         struct iovec iov;
4683         struct socket *sock;
4684         unsigned flags;
4685         int ret;
4686
4687         sock = sock_from_file(req->file);
4688         if (unlikely(!sock))
4689                 return -ENOTSOCK;
4690
4691         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4692         if (unlikely(ret))
4693                 return ret;
4694
4695         msg.msg_name = NULL;
4696         msg.msg_control = NULL;
4697         msg.msg_controllen = 0;
4698         msg.msg_namelen = 0;
4699
4700         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4701         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4702                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4703         else if (force_nonblock)
4704                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4705
4706         msg.msg_flags = flags;
4707         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4708         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4709                 return -EAGAIN;
4710         if (ret == -ERESTARTSYS)
4711                 ret = -EINTR;
4712
4713         if (ret < 0)
4714                 req_set_fail_links(req);
4715         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4720                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4721 {
4722         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4723         struct iovec __user *uiov;
4724         size_t iov_len;
4725         int ret;
4726
4727         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4728                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4729         if (ret)
4730                 return ret;
4731
4732         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4733                 if (iov_len > 1)
4734                         return -EINVAL;
4735                 if (copy_from_user(iomsg->iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4736                         return -EFAULT;
4737                 sr->len = iomsg->iov[0].iov_len;
4738                 iov_iter_init(&iomsg->msg.msg_iter, READ, iomsg->iov, 1,
4739                                 sr->len);
4740                 iomsg->iov = NULL;
4741         } else {
4742                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4743                                      &iomsg->iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4744                                      false);
4745                 if (ret > 0)
4746                         ret = 0;
4747         }
4748
4749         return ret;
4750 }
4751
4752 #ifdef CONFIG_COMPAT
4753 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4754                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4755 {
4756         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4757         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4758         struct compat_iovec __user *uiov;
4759         compat_uptr_t ptr;
4760         compat_size_t len;
4761         int ret;
4762
4763         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4764         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4765                                         &ptr, &len);
4766         if (ret)
4767                 return ret;
4768
4769         uiov = compat_ptr(ptr);
4770         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4771                 compat_ssize_t clen;
4772
4773                 if (len > 1)
4774                         return -EINVAL;
4775                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4776                         return -EFAULT;
4777                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4778                         return -EFAULT;
4779                 if (clen < 0)
4780                         return -EINVAL;
4781                 sr->len = clen;
4782                 iomsg->iov[0].iov_len = clen;
4783                 iomsg->iov = NULL;
4784         } else {
4785                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4786                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->iov,
4787                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4788                 if (ret < 0)
4789                         return ret;
4790         }
4791
4792         return 0;
4793 }
4794 #endif
4795
4796 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4797                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4798 {
4799         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4800         iomsg->iov = iomsg->fast_iov;
4801
4802 #ifdef CONFIG_COMPAT
4803         if (req->ctx->compat)
4804                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4805 #endif
4806
4807         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4808 }
4809
4810 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4811                                                bool needs_lock)
4812 {
4813         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4814         struct io_buffer *kbuf;
4815
4816         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4817         if (IS_ERR(kbuf))
4818                 return kbuf;
4819
4820         sr->kbuf = kbuf;
4821         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4822         return kbuf;
4823 }
4824
4825 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4826 {
4827         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4828 }
4829
4830 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
4831                            const struct io_uring_sqe *sqe)
4832 {
4833         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4834         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4835         int ret;
4836
4837         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4838                 return -EINVAL;
4839
4840         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4841         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4842         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4843         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4844
4845 #ifdef CONFIG_COMPAT
4846         if (req->ctx->compat)
4847                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4848 #endif
4849
4850         if (!async_msg || !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4851                 return 0;
4852         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, async_msg);
4853         if (!ret)
4854                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4855         return ret;
4856 }
4857
4858 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4859                       struct io_comp_state *cs)
4860 {
4861         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4862         struct socket *sock;
4863         struct io_buffer *kbuf;
4864         unsigned flags;
4865         int ret, cflags = 0;
4866
4867         sock = sock_from_file(req->file);
4868         if (unlikely(!sock))
4869                 return -ENOTSOCK;
4870
4871         if (req->async_data) {
4872                 kmsg = req->async_data;
4873                 kmsg->msg.msg_name = &kmsg->addr;
4874                 /* if iov is set, it's allocated already */
4875                 if (!kmsg->iov)
4876                         kmsg->iov = kmsg->fast_iov;
4877                 kmsg->msg.msg_iter.iov = kmsg->iov;
4878         } else {
4879                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4880                 if (ret)
4881                         return ret;
4882                 kmsg = &iomsg;
4883         }
4884
4885         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4886                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4887                 if (IS_ERR(kbuf))
4888                         return PTR_ERR(kbuf);
4889                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4890                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->iov,
4891                                 1, req->sr_msg.len);
4892         }
4893
4894         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4895         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4896                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4897         else if (force_nonblock)
4898                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4899
4900         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4901                                         kmsg->uaddr, flags);
4902         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4903                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4904         if (ret == -ERESTARTSYS)
4905                 ret = -EINTR;
4906
4907         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4908                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4909         if (kmsg->iov != kmsg->fast_iov)
4910                 kfree(kmsg->iov);
4911         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4912         if (ret < 0)
4913                 req_set_fail_links(req);
4914         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4915         return 0;
4916 }
4917
4918 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4919                    struct io_comp_state *cs)
4920 {
4921         struct io_buffer *kbuf;
4922         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4923         struct msghdr msg;
4924         void __user *buf = sr->buf;
4925         struct socket *sock;
4926         struct iovec iov;
4927         unsigned flags;
4928         int ret, cflags = 0;
4929
4930         sock = sock_from_file(req->file);
4931         if (unlikely(!sock))
4932                 return -ENOTSOCK;
4933
4934         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4935                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4936                 if (IS_ERR(kbuf))
4937                         return PTR_ERR(kbuf);
4938                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4939         }
4940
4941         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4942         if (unlikely(ret))
4943                 goto out_free;
4944
4945         msg.msg_name = NULL;
4946         msg.msg_control = NULL;
4947         msg.msg_controllen = 0;
4948         msg.msg_namelen = 0;
4949         msg.msg_iocb = NULL;
4950         msg.msg_flags = 0;
4951
4952         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4953         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4954                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4955         else if (force_nonblock)
4956                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4957
4958         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4959         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4960                 return -EAGAIN;
4961         if (ret == -ERESTARTSYS)
4962                 ret = -EINTR;
4963 out_free:
4964         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4965                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4966         if (ret < 0)
4967                 req_set_fail_links(req);
4968         __io_req_complete(req, ret, cflags, cs);
4969         return 0;
4970 }
4971
4972 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4973 {
4974         struct io_accept *accept = &req->accept;
4975
4976         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4977                 return -EINVAL;
4978         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4979                 return -EINVAL;
4980
4981         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4982         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4983         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4984         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4985         return 0;
4986 }
4987
4988 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
4989                      struct io_comp_state *cs)
4990 {
4991         struct io_accept *accept = &req->accept;
4992         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4993         int ret;
4994
4995         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4996                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4997
4998         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4999                                         accept->addr_len, accept->flags,
5000                                         accept->nofile);
5001         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
5002                 return -EAGAIN;
5003         if (ret < 0) {
5004                 if (ret == -ERESTARTSYS)
5005                         ret = -EINTR;
5006                 req_set_fail_links(req);
5007         }
5008         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5009         return 0;
5010 }
5011
5012 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5013 {
5014         struct io_connect *conn = &req->connect;
5015         struct io_async_connect *io = req->async_data;
5016
5017         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5018                 return -EINVAL;
5019         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
5020                 return -EINVAL;
5021
5022         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
5023         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
5024
5025         if (!io)
5026                 return 0;
5027
5028         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len,
5029                                         &io->address);
5030 }
5031
5032 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5033                       struct io_comp_state *cs)
5034 {
5035         struct io_async_connect __io, *io;
5036         unsigned file_flags;
5037         int ret;
5038
5039         if (req->async_data) {
5040                 io = req->async_data;
5041         } else {
5042                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
5043                                                 req->connect.addr_len,
5044                                                 &__io.address);
5045                 if (ret)
5046                         goto out;
5047                 io = &__io;
5048         }
5049
5050         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
5051
5052         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
5053                                         req->connect.addr_len, file_flags);
5054         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
5055                 if (req->async_data)
5056                         return -EAGAIN;
5057                 if (io_alloc_async_data(req)) {
5058                         ret = -ENOMEM;
5059                         goto out;
5060                 }
5061                 io = req->async_data;
5062                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
5063                 return -EAGAIN;
5064         }
5065         if (ret == -ERESTARTSYS)
5066                 ret = -EINTR;
5067 out:
5068         if (ret < 0)
5069                 req_set_fail_links(req);
5070         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
5071         return 0;
5072 }
5073 #else /* !CONFIG_NET */
5074 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5075 {
5076         return -EOPNOTSUPP;
5077 }
5078
5079 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5080                       struct io_comp_state *cs)
5081 {
5082         return -EOPNOTSUPP;
5083 }
5084
5085 static int io_send(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5086                    struct io_comp_state *cs)
5087 {
5088         return -EOPNOTSUPP;
5089 }
5090
5091 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req,
5092                            const struct io_uring_sqe *sqe)
5093 {
5094         return -EOPNOTSUPP;
5095 }
5096
5097 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5098                       struct io_comp_state *cs)
5099 {
5100         return -EOPNOTSUPP;
5101 }
5102
5103 static int io_recv(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5104                    struct io_comp_state *cs)
5105 {
5106         return -EOPNOTSUPP;
5107 }
5108
5109 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5110 {
5111         return -EOPNOTSUPP;
5112 }
5113
5114 static int io_accept(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5115                      struct io_comp_state *cs)
5116 {
5117         return -EOPNOTSUPP;
5118 }
5119
5120 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5121 {
5122         return -EOPNOTSUPP;
5123 }
5124
5125 static int io_connect(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
5126                       struct io_comp_state *cs)
5127 {
5128         return -EOPNOTSUPP;
5129 }
5130 #endif /* CONFIG_NET */
5131
5132 struct io_poll_table {
5133         struct poll_table_struct pt;
5134         struct io_kiocb *req;
5135         int error;
5136 };
5137
5138 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
5139                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
5140 {
5141         int ret;
5142
5143         /* for instances that support it check for an event match first: */
5144         if (mask && !(mask & poll->events))
5145                 return 0;
5146
5147         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
5148
5149         list_del_init(&poll->wait.entry);
5150
5151         req->result = mask;
5152         init_task_work(&req->task_work, func);
5153         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
5154
5155         /*
5156          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
5157          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
5158          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
5159          * have the needed state needed for it anyway.
5160          */
5161         ret = io_req_task_work_add(req);
5162         if (unlikely(ret)) {
5163                 struct task_struct *tsk;
5164
5165                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5166                 tsk = io_wq_get_task(req->ctx->io_wq);
5167                 task_work_add(tsk, &req->task_work, TWA_NONE);
5168                 wake_up_process(tsk);
5169         }
5170         return 1;
5171 }
5172
5173 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
5174         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
5175 {
5176         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5177
5178         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5179                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
5180
5181                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
5182         }
5183
5184         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5185         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
5186                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
5187                 return true;
5188         }
5189
5190         return false;
5191 }
5192
5193 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
5194 {
5195         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
5196         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5197                 return req->async_data;
5198         return req->apoll->double_poll;
5199 }
5200
5201 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
5202 {
5203         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
5204                 return &req->poll;
5205         return &req->apoll->poll;
5206 }
5207
5208 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
5209 {
5210         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
5211
5212         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
5213
5214         if (poll && poll->head) {
5215                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
5216
5217                 spin_lock(&head->lock);
5218                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5219                 if (poll->wait.private)
5220                         refcount_dec(&req->refs);
5221                 poll->head = NULL;
5222                 spin_unlock(&head->lock);
5223         }
5224 }
5225
5226 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
5227 {
5228         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5229
5230         io_poll_remove_double(req);
5231         req->poll.done = true;
5232         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
5233         io_commit_cqring(ctx);
5234 }
5235
5236 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
5237 {
5238         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5239         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5240         struct io_kiocb *nxt;
5241
5242         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
5243                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5244         } else {
5245                 hash_del(&req->hash_node);
5246                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
5247                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5248
5249                 nxt = io_put_req_find_next(req);
5250                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5251                 if (nxt)
5252                         __io_req_task_submit(nxt);
5253         }
5254
5255         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5256 }
5257
5258 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
5259                                int sync, void *key)
5260 {
5261         struct io_kiocb *req = wait->private;
5262         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
5263         __poll_t mask = key_to_poll(key);
5264
5265         /* for instances that support it check for an event match first: */
5266         if (mask && !(mask & poll->events))
5267                 return 0;
5268
5269         list_del_init(&wait->entry);
5270
5271         if (poll && poll->head) {
5272                 bool done;
5273
5274                 spin_lock(&poll->head->lock);
5275                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
5276                 if (!done)
5277                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5278                 /* make sure double remove sees this as being gone */
5279                 wait->private = NULL;
5280                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5281                 if (!done) {
5282                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
5283                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
5284                 }
5285         }
5286         refcount_dec(&req->refs);
5287         return 1;
5288 }
5289
5290 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5291                               wait_queue_func_t wake_func)
5292 {
5293         poll->head = NULL;
5294         poll->done = false;
5295         poll->canceled = false;
5296         poll->events = events;
5297         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5298         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5299 }
5300
5301 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5302                             struct wait_queue_head *head,
5303                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5304 {
5305         struct io_kiocb *req = pt->req;
5306
5307         /*
5308          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5309          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5310          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5311          */
5312         if (unlikely(poll->head)) {
5313                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5314
5315                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5316                 if (*poll_ptr) {
5317                         pt->error = -EINVAL;
5318                         return;
5319                 }
5320                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5321                 if (!poll) {
5322                         pt->error = -ENOMEM;
5323                         return;
5324                 }
5325                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5326                 refcount_inc(&req->refs);
5327                 poll->wait.private = req;
5328                 *poll_ptr = poll;
5329         }
5330
5331         pt->error = 0;
5332         poll->head = head;
5333
5334         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5335                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5336         else
5337                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5338 }
5339
5340 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5341                                struct poll_table_struct *p)
5342 {
5343         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5344         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5345
5346         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5347 }
5348
5349 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5350 {
5351         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5352         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5353         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5354
5355         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5356
5357         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5358                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5359                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5360                 return;
5361         }
5362
5363         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5364         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5365                 hash_del(&req->hash_node);
5366
5367         io_poll_remove_double(req);
5368         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5369
5370         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5371                 __io_req_task_submit(req);
5372         else
5373                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5374
5375         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5376         kfree(apoll->double_poll);
5377         kfree(apoll);
5378 }
5379
5380 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5381                         void *key)
5382 {
5383         struct io_kiocb *req = wait->private;
5384         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5385
5386         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5387                                         key_to_poll(key));
5388
5389         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5390 }
5391
5392 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5393 {
5394         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5395         struct hlist_head *list;
5396
5397         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5398         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5399 }
5400
5401 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5402                                       struct io_poll_iocb *poll,
5403                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5404                                       wait_queue_func_t wake_func)
5405         __acquires(&ctx->completion_lock)
5406 {
5407         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5408         bool cancel = false;
5409
5410         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5411         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5412         poll->file = req->file;
5413         poll->wait.private = req;
5414
5415         ipt->pt._key = mask;
5416         ipt->req = req;
5417         ipt->error = -EINVAL;
5418
5419         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5420
5421         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5422         if (likely(poll->head)) {
5423                 spin_lock(&poll->head->lock);
5424                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5425                         if (ipt->error)
5426                                 cancel = true;
5427                         ipt->error = 0;
5428                         mask = 0;
5429                 }
5430                 if (mask || ipt->error)
5431                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5432                 else if (cancel)
5433                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5434                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5435                         io_poll_req_insert(req);
5436                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5437         }
5438
5439         return mask;
5440 }
5441
5442 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5443 {
5444         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5445         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5446         struct async_poll *apoll;
5447         struct io_poll_table ipt;
5448         __poll_t mask, ret;
5449         int rw;
5450
5451         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5452                 return false;
5453         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5454                 return false;
5455         if (def->pollin)
5456                 rw = READ;
5457         else if (def->pollout)
5458                 rw = WRITE;
5459         else
5460                 return false;
5461         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5462         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5463                 return false;
5464
5465         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5466         if (unlikely(!apoll))
5467                 return false;
5468         apoll->double_poll = NULL;
5469
5470         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5471         req->apoll = apoll;
5472
5473         mask = 0;
5474         if (def->pollin)
5475                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5476         if (def->pollout)
5477                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5478
5479         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5480         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5481             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5482                 mask &= ~POLLIN;
5483
5484         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5485
5486         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5487
5488         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5489                                         io_async_wake);
5490         if (ret || ipt.error) {
5491                 io_poll_remove_double(req);
5492                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5493                 kfree(apoll->double_poll);
5494                 kfree(apoll);
5495                 return false;
5496         }
5497         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5498         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5499                                         apoll->poll.events);
5500         return true;
5501 }
5502
5503 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5504                                  struct io_poll_iocb *poll)
5505 {
5506         bool do_complete = false;
5507
5508         spin_lock(&poll->head->lock);
5509         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5510         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5511                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5512                 do_complete = true;
5513         }
5514         spin_unlock(&poll->head->lock);
5515         hash_del(&req->hash_node);
5516         return do_complete;
5517 }
5518
5519 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5520 {
5521         bool do_complete;
5522
5523         io_poll_remove_double(req);
5524
5525         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5526                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5527         } else {
5528                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5529
5530                 /* non-poll requests have submit ref still */
5531                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5532                 if (do_complete) {
5533                         io_put_req(req);
5534                         kfree(apoll->double_poll);
5535                         kfree(apoll);
5536                 }
5537         }
5538
5539         if (do_complete) {
5540                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5541                 io_commit_cqring(req->ctx);
5542                 req_set_fail_links(req);
5543                 io_put_req_deferred(req, 1);
5544         }
5545
5546         return do_complete;
5547 }
5548
5549 /*
5550  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5551  */
5552 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5553                                struct files_struct *files)
5554 {
5555         struct hlist_node *tmp;
5556         struct io_kiocb *req;
5557         int posted = 0, i;
5558
5559         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5560         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5561                 struct hlist_head *list;
5562
5563                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5564                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5565                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5566                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5567                 }
5568         }
5569         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5570
5571         if (posted)
5572                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5573
5574         return posted != 0;
5575 }
5576
5577 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5578 {
5579         struct hlist_head *list;
5580         struct io_kiocb *req;
5581
5582         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5583         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5584                 if (sqe_addr != req->user_data)
5585                         continue;
5586                 if (io_poll_remove_one(req))
5587                         return 0;
5588                 return -EALREADY;
5589         }
5590
5591         return -ENOENT;
5592 }
5593
5594 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5595                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5596 {
5597         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5598                 return -EINVAL;
5599         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5600             sqe->poll_events)
5601                 return -EINVAL;
5602
5603         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5604         return 0;
5605 }
5606
5607 /*
5608  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5609  * and remove it if found.
5610  */
5611 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req)
5612 {
5613         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5614         int ret;
5615
5616         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5617         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5618         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5619
5620         if (ret < 0)
5621                 req_set_fail_links(req);
5622         io_req_complete(req, ret);
5623         return 0;
5624 }
5625
5626 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5627                         void *key)
5628 {
5629         struct io_kiocb *req = wait->private;
5630         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5631
5632         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5633 }
5634
5635 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5636                                struct poll_table_struct *p)
5637 {
5638         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5639
5640         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5641 }
5642
5643 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5644 {
5645         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5646         u32 events;
5647
5648         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5649                 return -EINVAL;
5650         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5651                 return -EINVAL;
5652
5653         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5654 #ifdef __BIG_ENDIAN
5655         events = swahw32(events);
5656 #endif
5657         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5658                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5659         return 0;
5660 }
5661
5662 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req)
5663 {
5664         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5665         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5666         struct io_poll_table ipt;
5667         __poll_t mask;
5668
5669         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5670
5671         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5672                                         io_poll_wake);
5673
5674         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5675                 ipt.error = 0;
5676                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5677         }
5678         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5679
5680         if (mask) {
5681                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5682                 io_put_req(req);
5683         }
5684         return ipt.error;
5685 }
5686
5687 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5688 {
5689         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5690                                                 struct io_timeout_data, timer);
5691         struct io_kiocb *req = data->req;
5692         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5693         unsigned long flags;
5694
5695         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5696         list_del_init(&req->timeout.list);
5697         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5698                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5699
5700         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5701         io_commit_cqring(ctx);
5702         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5703
5704         io_cqring_ev_posted(ctx);
5705         req_set_fail_links(req);
5706         io_put_req(req);
5707         return HRTIMER_NORESTART;
5708 }
5709
5710 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5711                                            __u64 user_data)
5712 {
5713         struct io_timeout_data *io;
5714         struct io_kiocb *req;
5715         int ret = -ENOENT;
5716
5717         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5718                 if (user_data == req->user_data) {
5719                         ret = 0;
5720                         break;
5721                 }
5722         }
5723
5724         if (ret == -ENOENT)
5725                 return ERR_PTR(ret);
5726
5727         io = req->async_data;
5728         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5729         if (ret == -1)
5730                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5731         list_del_init(&req->timeout.list);
5732         return req;
5733 }
5734
5735 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5736 {
5737         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5738
5739         if (IS_ERR(req))
5740                 return PTR_ERR(req);
5741
5742         req_set_fail_links(req);
5743         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5744         io_put_req_deferred(req, 1);
5745         return 0;
5746 }
5747
5748 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5749                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5750 {
5751         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5752         struct io_timeout_data *data;
5753
5754         if (IS_ERR(req))
5755                 return PTR_ERR(req);
5756
5757         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5758         data = req->async_data;
5759         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5760         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5761         data->timer.function = io_timeout_fn;
5762         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5763         return 0;
5764 }
5765
5766 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5767                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5768 {
5769         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5770
5771         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5772                 return -EINVAL;
5773         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5774                 return -EINVAL;
5775         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5776                 return -EINVAL;
5777
5778         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5779         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5780         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5781                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5782                         return -EINVAL;
5783                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5784                         return -EFAULT;
5785         } else if (tr->flags) {
5786                 /* timeout removal doesn't support flags */
5787                 return -EINVAL;
5788         }
5789
5790         return 0;
5791 }
5792
5793 /*
5794  * Remove or update an existing timeout command
5795  */
5796 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req)
5797 {
5798         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5799         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5800         int ret;
5801
5802         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5803         if (req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5804                 enum hrtimer_mode mode = (tr->flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5805                                         ? HRTIMER_MODE_ABS : HRTIMER_MODE_REL;
5806
5807                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts, mode);
5808         } else {
5809                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5810         }
5811
5812         io_cqring_fill_event(req, ret);
5813         io_commit_cqring(ctx);
5814         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5815         io_cqring_ev_posted(ctx);
5816         if (ret < 0)
5817                 req_set_fail_links(req);
5818         io_put_req(req);
5819         return 0;
5820 }
5821
5822 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5823                            bool is_timeout_link)
5824 {
5825         struct io_timeout_data *data;
5826         unsigned flags;
5827         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5828
5829         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5830                 return -EINVAL;
5831         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5832                 return -EINVAL;
5833         if (off && is_timeout_link)
5834                 return -EINVAL;
5835         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5836         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5837                 return -EINVAL;
5838
5839         req->timeout.off = off;
5840
5841         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5842                 return -ENOMEM;
5843
5844         data = req->async_data;
5845         data->req = req;
5846
5847         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5848                 return -EFAULT;
5849
5850         if (flags & IORING_TIMEOUT_ABS)
5851                 data->mode = HRTIMER_MODE_ABS;
5852         else
5853                 data->mode = HRTIMER_MODE_REL;
5854
5855         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5856         return 0;
5857 }
5858
5859 static int io_timeout(struct io_kiocb *req)
5860 {
5861         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5862         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5863         struct list_head *entry;
5864         u32 tail, off = req->timeout.off;
5865
5866         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5867
5868         /*
5869          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5870          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5871          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5872          */
5873         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5874                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5875                 goto add;
5876         }
5877
5878         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5879         req->timeout.target_seq = tail + off;
5880
5881         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5882          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5883          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5884          */
5885         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5886
5887         /*
5888          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5889          * the one we need first.
5890          */
5891         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5892                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5893                                                   timeout.list);
5894
5895                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5896                         continue;
5897                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5898                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5899                         break;
5900         }
5901 add:
5902         list_add(&req->timeout.list, entry);
5903         data->timer.function = io_timeout_fn;
5904         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5905         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5906         return 0;
5907 }
5908
5909 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5910 {
5911         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5912
5913         return req->user_data == (unsigned long) data;
5914 }
5915
5916 static int io_async_cancel_one(struct io_ring_ctx *ctx, void *sqe_addr)
5917 {
5918         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5919         int ret = 0;
5920
5921         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_cb, sqe_addr, false);
5922         switch (cancel_ret) {
5923         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5924                 ret = 0;
5925                 break;
5926         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5927                 ret = -EALREADY;
5928                 break;
5929         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5930                 ret = -ENOENT;
5931                 break;
5932         }
5933
5934         return ret;
5935 }
5936
5937 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5938                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5939                                      int success_ret)
5940 {
5941         unsigned long flags;
5942         int ret;
5943
5944         ret = io_async_cancel_one(ctx, (void *) (unsigned long) sqe_addr);
5945         if (ret != -ENOENT) {
5946                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5947                 goto done;
5948         }
5949
5950         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5951         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5952         if (ret != -ENOENT)
5953                 goto done;
5954         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5955 done:
5956         if (!ret)
5957                 ret = success_ret;
5958         io_cqring_fill_event(req, ret);
5959         io_commit_cqring(ctx);
5960         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5961         io_cqring_ev_posted(ctx);
5962
5963         if (ret < 0)
5964                 req_set_fail_links(req);
5965         io_put_req(req);
5966 }
5967
5968 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5969                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5970 {
5971         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5972                 return -EINVAL;
5973         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5974                 return -EINVAL;
5975         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5976                 return -EINVAL;
5977
5978         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5979         return 0;
5980 }
5981
5982 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req)
5983 {
5984         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5985
5986         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5987         return 0;
5988 }
5989
5990 static int io_files_update_prep(struct io_kiocb *req,
5991                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5992 {
5993         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5994                 return -EINVAL;
5995         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5996                 return -EINVAL;
5997         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5998                 return -EINVAL;
5999
6000         req->files_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
6001         req->files_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
6002         if (!req->files_update.nr_args)
6003                 return -EINVAL;
6004         req->files_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
6005         return 0;
6006 }
6007
6008 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6009                            struct io_comp_state *cs)
6010 {
6011         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6012         struct io_uring_files_update up;
6013         int ret;
6014
6015         if (force_nonblock)
6016                 return -EAGAIN;
6017
6018         up.offset = req->files_update.offset;
6019         up.fds = req->files_update.arg;
6020
6021         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6022         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->files_update.nr_args);
6023         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6024
6025         if (ret < 0)
6026                 req_set_fail_links(req);
6027         __io_req_complete(req, ret, 0, cs);
6028         return 0;
6029 }
6030
6031 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6032 {
6033         switch (req->opcode) {
6034         case IORING_OP_NOP:
6035                 return 0;
6036         case IORING_OP_READV:
6037         case IORING_OP_READ_FIXED:
6038         case IORING_OP_READ:
6039                 return io_read_prep(req, sqe);
6040         case IORING_OP_WRITEV:
6041         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6042         case IORING_OP_WRITE:
6043                 return io_write_prep(req, sqe);
6044         case IORING_OP_POLL_ADD:
6045                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
6046         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6047                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
6048         case IORING_OP_FSYNC:
6049                 return io_prep_fsync(req, sqe);
6050         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6051                 return io_prep_sfr(req, sqe);
6052         case IORING_OP_SENDMSG:
6053         case IORING_OP_SEND:
6054                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
6055         case IORING_OP_RECVMSG:
6056         case IORING_OP_RECV:
6057                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
6058         case IORING_OP_CONNECT:
6059                 return io_connect_prep(req, sqe);
6060         case IORING_OP_TIMEOUT:
6061                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
6062         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6063                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
6064         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6065                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
6066         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
6067                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
6068         case IORING_OP_ACCEPT:
6069                 return io_accept_prep(req, sqe);
6070         case IORING_OP_FALLOCATE:
6071                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
6072         case IORING_OP_OPENAT:
6073                 return io_openat_prep(req, sqe);
6074         case IORING_OP_CLOSE:
6075                 return io_close_prep(req, sqe);
6076         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6077                 return io_files_update_prep(req, sqe);
6078         case IORING_OP_STATX:
6079                 return io_statx_prep(req, sqe);
6080         case IORING_OP_FADVISE:
6081                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
6082         case IORING_OP_MADVISE:
6083                 return io_madvise_prep(req, sqe);
6084         case IORING_OP_OPENAT2:
6085                 return io_openat2_prep(req, sqe);
6086         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6087                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
6088         case IORING_OP_SPLICE:
6089                 return io_splice_prep(req, sqe);
6090         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6091                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
6092         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6093                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
6094         case IORING_OP_TEE:
6095                 return io_tee_prep(req, sqe);
6096         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6097                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
6098         case IORING_OP_RENAMEAT:
6099                 return io_renameat_prep(req, sqe);
6100         case IORING_OP_UNLINKAT:
6101                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
6102         }
6103
6104         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
6105                         req->opcode);
6106         return-EINVAL;
6107 }
6108
6109 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req,
6110                              const struct io_uring_sqe *sqe)
6111 {
6112         if (!sqe)
6113                 return 0;
6114         if (io_alloc_async_data(req))
6115                 return -EAGAIN;
6116         return io_req_prep(req, sqe);
6117 }
6118
6119 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
6120 {
6121         struct io_kiocb *pos;
6122         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6123         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
6124
6125         io_for_each_link(pos, req)
6126                 nr_reqs++;
6127
6128         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
6129         return total_submitted - nr_reqs;
6130 }
6131
6132 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
6133 {
6134         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6135         struct io_defer_entry *de;
6136         int ret;
6137         u32 seq;
6138
6139         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
6140         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
6141                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
6142                 return 0;
6143
6144         seq = io_get_sequence(req);
6145         /* Still a chance to pass the sequence check */
6146         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
6147                 return 0;
6148
6149         if (!req->async_data) {
6150                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6151                 if (ret)
6152                         return ret;
6153         }
6154         io_prep_async_link(req);
6155         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
6156         if (!de)
6157                 return -ENOMEM;
6158
6159         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6160         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
6161                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6162                 kfree(de);
6163                 io_queue_async_work(req);
6164                 return -EIOCBQUEUED;
6165         }
6166
6167         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
6168         de->req = req;
6169         de->seq = seq;
6170         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
6171         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6172         return -EIOCBQUEUED;
6173 }
6174
6175 static void io_req_drop_files(struct io_kiocb *req)
6176 {
6177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6178         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
6179         unsigned long flags;
6180
6181         if (req->work.flags & IO_WQ_WORK_FILES) {
6182                 put_files_struct(req->work.identity->files);
6183                 put_nsproxy(req->work.identity->nsproxy);
6184         }
6185         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
6186         list_del(&req->inflight_entry);
6187         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
6188         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
6189         req->work.flags &= ~IO_WQ_WORK_FILES;
6190         if (atomic_read(&tctx->in_idle))
6191                 wake_up(&tctx->wait);
6192 }
6193
6194 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
6195 {
6196         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
6197                 switch (req->opcode) {
6198                 case IORING_OP_READV:
6199                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6200                 case IORING_OP_READ:
6201                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
6202                         break;
6203                 case IORING_OP_RECVMSG:
6204                 case IORING_OP_RECV:
6205                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
6206                         break;
6207                 }
6208                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
6209         }
6210
6211         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
6212                 switch (req->opcode) {
6213                 case IORING_OP_READV:
6214                 case IORING_OP_READ_FIXED:
6215                 case IORING_OP_READ:
6216                 case IORING_OP_WRITEV:
6217                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6218                 case IORING_OP_WRITE: {
6219                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
6220                         if (io->free_iovec)
6221                                 kfree(io->free_iovec);
6222                         break;
6223                         }
6224                 case IORING_OP_RECVMSG:
6225                 case IORING_OP_SENDMSG: {
6226                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
6227                         if (io->iov != io->fast_iov)
6228                                 kfree(io->iov);
6229                         break;
6230                         }
6231                 case IORING_OP_SPLICE:
6232                 case IORING_OP_TEE:
6233                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6234                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6235                         break;
6236                 case IORING_OP_OPENAT:
6237                 case IORING_OP_OPENAT2:
6238                         if (req->open.filename)
6239                                 putname(req->open.filename);
6240                         break;
6241                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6242                         putname(req->rename.oldpath);
6243                         putname(req->rename.newpath);
6244                         break;
6245                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6246                         putname(req->unlink.filename);
6247                         break;
6248                 }
6249                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6250         }
6251 }
6252
6253 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, bool force_nonblock,
6254                         struct io_comp_state *cs)
6255 {
6256         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6257         int ret;
6258
6259         switch (req->opcode) {
6260         case IORING_OP_NOP:
6261                 ret = io_nop(req, cs);
6262                 break;
6263         case IORING_OP_READV:
6264         case IORING_OP_READ_FIXED:
6265         case IORING_OP_READ:
6266                 ret = io_read(req, force_nonblock, cs);
6267                 break;
6268         case IORING_OP_WRITEV:
6269         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6270         case IORING_OP_WRITE:
6271                 ret = io_write(req, force_nonblock, cs);
6272                 break;
6273         case IORING_OP_FSYNC:
6274                 ret = io_fsync(req, force_nonblock);
6275                 break;
6276         case IORING_OP_POLL_ADD:
6277                 ret = io_poll_add(req);
6278                 break;
6279         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6280                 ret = io_poll_remove(req);
6281                 break;
6282         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6283                 ret = io_sync_file_range(req, force_nonblock);
6284                 break;
6285         case IORING_OP_SENDMSG:
6286                 ret = io_sendmsg(req, force_nonblock, cs);
6287                 break;
6288         case IORING_OP_SEND:
6289                 ret = io_send(req, force_nonblock, cs);
6290                 break;
6291         case IORING_OP_RECVMSG:
6292                 ret = io_recvmsg(req, force_nonblock, cs);
6293                 break;
6294         case IORING_OP_RECV:
6295                 ret = io_recv(req, force_nonblock, cs);
6296                 break;
6297         case IORING_OP_TIMEOUT:
6298                 ret = io_timeout(req);
6299                 break;
6300         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6301                 ret = io_timeout_remove(req);
6302                 break;
6303         case IORING_OP_ACCEPT:
6304                 ret = io_accept(req, force_nonblock, cs);
6305                 break;
6306         case IORING_OP_CONNECT:
6307                 ret = io_connect(req, force_nonblock, cs);
6308                 break;
6309         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6310                 ret = io_async_cancel(req);
6311                 break;
6312         case IORING_OP_FALLOCATE:
6313                 ret = io_fallocate(req, force_nonblock);
6314                 break;
6315         case IORING_OP_OPENAT:
6316                 ret = io_openat(req, force_nonblock);
6317                 break;
6318         case IORING_OP_CLOSE:
6319                 ret = io_close(req, force_nonblock, cs);
6320                 break;
6321         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6322                 ret = io_files_update(req, force_nonblock, cs);
6323                 break;
6324         case IORING_OP_STATX:
6325                 ret = io_statx(req, force_nonblock);
6326                 break;
6327         case IORING_OP_FADVISE:
6328                 ret = io_fadvise(req, force_nonblock);
6329                 break;
6330         case IORING_OP_MADVISE:
6331                 ret = io_madvise(req, force_nonblock);
6332                 break;
6333         case IORING_OP_OPENAT2:
6334                 ret = io_openat2(req, force_nonblock);
6335                 break;
6336         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6337                 ret = io_epoll_ctl(req, force_nonblock, cs);
6338                 break;
6339         case IORING_OP_SPLICE:
6340                 ret = io_splice(req, force_nonblock);
6341                 break;
6342         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6343                 ret = io_provide_buffers(req, force_nonblock, cs);
6344                 break;
6345         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6346                 ret = io_remove_buffers(req, force_nonblock, cs);
6347                 break;
6348         case IORING_OP_TEE:
6349                 ret = io_tee(req, force_nonblock);
6350                 break;
6351         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6352                 ret = io_shutdown(req, force_nonblock);
6353                 break;
6354         case IORING_OP_RENAMEAT:
6355                 ret = io_renameat(req, force_nonblock);
6356                 break;
6357         case IORING_OP_UNLINKAT:
6358                 ret = io_unlinkat(req, force_nonblock);
6359                 break;
6360         default:
6361                 ret = -EINVAL;
6362                 break;
6363         }
6364
6365         if (ret)
6366                 return ret;
6367
6368         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6369         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6370                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6371
6372                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6373                 if (in_async)
6374                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6375
6376                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6377
6378                 if (in_async)
6379                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6380         }
6381
6382         return 0;
6383 }
6384
6385 static struct io_wq_work *io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6386 {
6387         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6388         struct io_kiocb *timeout;
6389         int ret = 0;
6390
6391         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6392         if (timeout)
6393                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6394
6395         /* if NO_CANCEL is set, we must still run the work */
6396         if ((work->flags & (IO_WQ_WORK_CANCEL|IO_WQ_WORK_NO_CANCEL)) ==
6397                                 IO_WQ_WORK_CANCEL) {
6398                 ret = -ECANCELED;
6399         }
6400
6401         if (!ret) {
6402                 do {
6403                         ret = io_issue_sqe(req, false, NULL);
6404                         /*
6405                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6406                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6407                          * wait for request slots on the block side.
6408                          */
6409                         if (ret != -EAGAIN)
6410                                 break;
6411                         cond_resched();
6412                 } while (1);
6413         }
6414
6415         if (ret) {
6416                 struct io_ring_ctx *lock_ctx = NULL;
6417
6418                 if (req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
6419                         lock_ctx = req->ctx;
6420
6421                 /*
6422                  * io_iopoll_complete() does not hold completion_lock to
6423                  * complete polled io, so here for polled io, we can not call
6424                  * io_req_complete() directly, otherwise there maybe concurrent
6425                  * access to cqring, defer_list, etc, which is not safe. Given
6426                  * that io_iopoll_complete() is always called under uring_lock,
6427                  * so here for polled io, we also get uring_lock to complete
6428                  * it.
6429                  */
6430                 if (lock_ctx)
6431                         mutex_lock(&lock_ctx->uring_lock);
6432
6433                 req_set_fail_links(req);
6434                 io_req_complete(req, ret);
6435
6436                 if (lock_ctx)
6437                         mutex_unlock(&lock_ctx->uring_lock);
6438         }
6439
6440         return io_steal_work(req);
6441 }
6442
6443 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6444                                               int index)
6445 {
6446         struct fixed_file_table *table;
6447
6448         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6449         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6450 }
6451
6452 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6453                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6454 {
6455         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6456         struct file *file;
6457
6458         if (fixed) {
6459                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6460                         return NULL;
6461                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6462                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6463                 io_set_resource_node(req);
6464         } else {
6465                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6466                 file = __io_file_get(state, fd);
6467         }
6468
6469         if (file && file->f_op == &io_uring_fops) {
6470                 io_req_init_async(req);
6471                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
6472
6473                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
6474                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
6475                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
6476         }
6477
6478         return file;
6479 }
6480
6481 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6482 {
6483         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6484                                                 struct io_timeout_data, timer);
6485         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6486         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6487         unsigned long flags;
6488
6489         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6490         prev = req->timeout.head;
6491         req->timeout.head = NULL;
6492
6493         /*
6494          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6495          * race with the completion of the linked work.
6496          */
6497         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6498                 io_remove_next_linked(prev);
6499         else
6500                 prev = NULL;
6501         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6502
6503         if (prev) {
6504                 req_set_fail_links(prev);
6505                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6506                 io_put_req(prev);
6507         } else {
6508                 io_req_complete(req, -ETIME);
6509         }
6510         return HRTIMER_NORESTART;
6511 }
6512
6513 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6514 {
6515         /*
6516          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6517          * before we got a chance to setup the timer
6518          */
6519         if (req->timeout.head) {
6520                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6521
6522                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6523                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6524                                 data->mode);
6525         }
6526 }
6527
6528 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6529 {
6530         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6531
6532         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6533         __io_queue_linked_timeout(req);
6534         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6535
6536         /* drop submission reference */
6537         io_put_req(req);
6538 }
6539
6540 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6541 {
6542         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6543
6544         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6545             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6546                 return NULL;
6547
6548         nxt->timeout.head = req;
6549         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6550         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6551         return nxt;
6552 }
6553
6554 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, struct io_comp_state *cs)
6555 {
6556         struct io_kiocb *linked_timeout;
6557         const struct cred *old_creds = NULL;
6558         int ret;
6559
6560 again:
6561         linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6562
6563         if ((req->flags & REQ_F_WORK_INITIALIZED) &&
6564             (req->work.flags & IO_WQ_WORK_CREDS) &&
6565             req->work.identity->creds != current_cred()) {
6566                 if (old_creds)
6567                         revert_creds(old_creds);
6568                 if (old_creds == req->work.identity->creds)
6569                         old_creds = NULL; /* restored original creds */
6570                 else
6571                         old_creds = override_creds(req->work.identity->creds);
6572         }
6573
6574         ret = io_issue_sqe(req, true, cs);
6575
6576         /*
6577          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6578          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6579          */
6580         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6581                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6582                         /*
6583                          * Queued up for async execution, worker will release
6584                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6585                          */
6586                         io_queue_async_work(req);
6587                 }
6588
6589                 if (linked_timeout)
6590                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6591         } else if (likely(!ret)) {
6592                 /* drop submission reference */
6593                 req = io_put_req_find_next(req);
6594                 if (linked_timeout)
6595                         io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6596
6597                 if (req) {
6598                         if (!(req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC))
6599                                 goto again;
6600                         io_queue_async_work(req);
6601                 }
6602         } else {
6603                 /* un-prep timeout, so it'll be killed as any other linked */
6604                 req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6605                 req_set_fail_links(req);
6606                 io_put_req(req);
6607                 io_req_complete(req, ret);
6608         }
6609
6610         if (old_creds)
6611                 revert_creds(old_creds);
6612 }
6613
6614 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6615                          struct io_comp_state *cs)
6616 {
6617         int ret;
6618
6619         ret = io_req_defer(req, sqe);
6620         if (ret) {
6621                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6622 fail_req:
6623                         req_set_fail_links(req);
6624                         io_put_req(req);
6625                         io_req_complete(req, ret);
6626                 }
6627         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6628                 if (!req->async_data) {
6629                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6630                         if (unlikely(ret))
6631                                 goto fail_req;
6632                 }
6633                 io_queue_async_work(req);
6634         } else {
6635                 if (sqe) {
6636                         ret = io_req_prep(req, sqe);
6637                         if (unlikely(ret))
6638                                 goto fail_req;
6639                 }
6640                 __io_queue_sqe(req, cs);
6641         }
6642 }
6643
6644 static inline void io_queue_link_head(struct io_kiocb *req,
6645                                       struct io_comp_state *cs)
6646 {
6647         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
6648                 io_put_req(req);
6649                 io_req_complete(req, -ECANCELED);
6650         } else
6651                 io_queue_sqe(req, NULL, cs);
6652 }
6653
6654 struct io_submit_link {
6655         struct io_kiocb *head;
6656         struct io_kiocb *last;
6657 };
6658
6659 static int io_submit_sqe(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
6660                          struct io_submit_link *link, struct io_comp_state *cs)
6661 {
6662         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6663         int ret;
6664
6665         /*
6666          * If we already have a head request, queue this one for async
6667          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6668          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6669          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6670          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6671          */
6672         if (link->head) {
6673                 struct io_kiocb *head = link->head;
6674
6675                 /*
6676                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6677                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6678                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6679                  * next after the link request. The last one is done via
6680                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6681                  */
6682                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6683                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6684                         ctx->drain_next = 1;
6685                 }
6686                 ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6687                 if (unlikely(ret)) {
6688                         /* fail even hard links since we don't submit */
6689                         head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6690                         return ret;
6691                 }
6692                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6693                 link->last->link = req;
6694                 link->last = req;
6695
6696                 /* last request of a link, enqueue the link */
6697                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6698                         io_queue_link_head(head, cs);
6699                         link->head = NULL;
6700                 }
6701         } else {
6702                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6703                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6704                         ctx->drain_next = 0;
6705                 }
6706                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6707                         ret = io_req_defer_prep(req, sqe);
6708                         if (unlikely(ret))
6709                                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6710                         link->head = req;
6711                         link->last = req;
6712                 } else {
6713                         io_queue_sqe(req, sqe, cs);
6714                 }
6715         }
6716
6717         return 0;
6718 }
6719
6720 /*
6721  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6722  */
6723 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state)
6724 {
6725         if (!list_empty(&state->comp.list))
6726                 io_submit_flush_completions(&state->comp);
6727         if (state->plug_started)
6728                 blk_finish_plug(&state->plug);
6729         io_state_file_put(state);
6730         if (state->free_reqs)
6731                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, state->free_reqs, state->reqs);
6732 }
6733
6734 /*
6735  * Start submission side cache.
6736  */
6737 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6738                                   struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int max_ios)
6739 {
6740         state->plug_started = false;
6741         state->comp.nr = 0;
6742         INIT_LIST_HEAD(&state->comp.list);
6743         state->comp.ctx = ctx;
6744         state->free_reqs = 0;
6745         state->file_refs = 0;
6746         state->ios_left = max_ios;
6747 }
6748
6749 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6750 {
6751         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6752
6753         /*
6754          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6755          * since once we write the new head, the application could
6756          * write new data to them.
6757          */
6758         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6759 }
6760
6761 /*
6762  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6763  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6764  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6765  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6766  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6767  * prevent a re-load down the line.
6768  */
6769 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6770 {
6771         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6772         unsigned head;
6773
6774         /*
6775          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6776          *
6777          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6778          *    head updates.
6779          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6780          *    though the application is the one updating it.
6781          */
6782         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head & ctx->sq_mask]);
6783         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6784                 return &ctx->sq_sqes[head];
6785
6786         /* drop invalid entries */
6787         ctx->cached_sq_dropped++;
6788         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6789         return NULL;
6790 }
6791
6792 static inline void io_consume_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6793 {
6794         ctx->cached_sq_head++;
6795 }
6796
6797 /*
6798  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6799  *
6800  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6801  */
6802 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6803                                         struct io_kiocb *req,
6804                                         unsigned int sqe_flags)
6805 {
6806         if (!ctx->restricted)
6807                 return true;
6808
6809         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6810                 return false;
6811
6812         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6813             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6814                 return false;
6815
6816         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6817                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6818                 return false;
6819
6820         return true;
6821 }
6822
6823 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
6824                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
6825                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
6826
6827 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6828                        const struct io_uring_sqe *sqe,
6829                        struct io_submit_state *state)
6830 {
6831         unsigned int sqe_flags;
6832         int id, ret;
6833
6834         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6835         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6836         req->async_data = NULL;
6837         req->file = NULL;
6838         req->ctx = ctx;
6839         req->flags = 0;
6840         req->link = NULL;
6841         req->fixed_file_refs = NULL;
6842         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6843         refcount_set(&req->refs, 2);
6844         req->task = current;
6845         req->result = 0;
6846
6847         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6848                 return -EINVAL;
6849
6850         if (unlikely(io_sq_thread_acquire_mm_files(ctx, req)))
6851                 return -EFAULT;
6852
6853         sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6854         /* enforce forwards compatibility on users */
6855         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS))
6856                 return -EINVAL;
6857
6858         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6859                 return -EACCES;
6860
6861         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6862             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6863                 return -EOPNOTSUPP;
6864
6865         id = READ_ONCE(sqe->personality);
6866         if (id) {
6867                 struct io_identity *iod;
6868
6869                 iod = idr_find(&ctx->personality_idr, id);
6870                 if (unlikely(!iod))
6871                         return -EINVAL;
6872                 refcount_inc(&iod->count);
6873
6874                 __io_req_init_async(req);
6875                 get_cred(iod->creds);
6876                 req->work.identity = iod;
6877                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CREDS;
6878         }
6879
6880         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6881         req->flags |= sqe_flags;
6882
6883         /*
6884          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6885          * is potentially a read/write to block based storage.
6886          */
6887         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6888             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6889                 blk_start_plug(&state->plug);
6890                 state->plug_started = true;
6891         }
6892
6893         ret = 0;
6894         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6895                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6896
6897                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6898                 if (unlikely(!req->file &&
6899                     !io_op_defs[req->opcode].needs_file_no_error))
6900                         ret = -EBADF;
6901         }
6902
6903         state->ios_left--;
6904         return ret;
6905 }
6906
6907 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6908 {
6909         struct io_submit_state state;
6910         struct io_submit_link link;
6911         int i, submitted = 0;
6912
6913         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6914         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6915                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6916                         return -EBUSY;
6917         }
6918
6919         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6920         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6921
6922         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6923                 return -EAGAIN;
6924
6925         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6926         refcount_add(nr, &current->usage);
6927
6928         io_submit_state_start(&state, ctx, nr);
6929         link.head = NULL;
6930
6931         for (i = 0; i < nr; i++) {
6932                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6933                 struct io_kiocb *req;
6934                 int err;
6935
6936                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6937                 if (unlikely(!sqe)) {
6938                         io_consume_sqe(ctx);
6939                         break;
6940                 }
6941                 req = io_alloc_req(ctx, &state);
6942                 if (unlikely(!req)) {
6943                         if (!submitted)
6944                                 submitted = -EAGAIN;
6945                         break;
6946                 }
6947                 io_consume_sqe(ctx);
6948                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6949                 submitted++;
6950
6951                 err = io_init_req(ctx, req, sqe, &state);
6952                 if (unlikely(err)) {
6953 fail_req:
6954                         io_put_req(req);
6955                         io_req_complete(req, err);
6956                         break;
6957                 }
6958
6959                 trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6960                                                 true, io_async_submit(ctx));
6961                 err = io_submit_sqe(req, sqe, &link, &state.comp);
6962                 if (err)
6963                         goto fail_req;
6964         }
6965
6966         if (unlikely(submitted != nr)) {
6967                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6968                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6969                 int unused = nr - ref_used;
6970
6971                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6972                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6973                 put_task_struct_many(current, unused);
6974         }
6975         if (link.head)
6976                 io_queue_link_head(link.head, &state.comp);
6977         io_submit_state_end(&state);
6978
6979          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6980         io_commit_sqring(ctx);
6981
6982         return submitted;
6983 }
6984
6985 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6986 {
6987         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6988         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6989         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6990         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6991 }
6992
6993 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6994 {
6995         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6996         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6997         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6998 }
6999
7000 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
7001 {
7002         unsigned int to_submit;
7003         int ret = 0;
7004
7005         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
7006         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
7007         if (cap_entries && to_submit > 8)
7008                 to_submit = 8;
7009
7010         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
7011                 unsigned nr_events = 0;
7012
7013                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7014                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
7015                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
7016
7017                 if (to_submit && !ctx->sqo_dead &&
7018                     likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)))
7019                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
7020                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7021         }
7022
7023         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
7024                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
7025
7026         return ret;
7027 }
7028
7029 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
7030 {
7031         struct io_ring_ctx *ctx;
7032         unsigned sq_thread_idle = 0;
7033
7034         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7035                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
7036                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
7037         }
7038
7039         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
7040 }
7041
7042 static void io_sqd_init_new(struct io_sq_data *sqd)
7043 {
7044         struct io_ring_ctx *ctx;
7045
7046         while (!list_empty(&sqd->ctx_new_list)) {
7047                 ctx = list_first_entry(&sqd->ctx_new_list, struct io_ring_ctx, sqd_list);
7048                 list_move_tail(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7049                 complete(&ctx->sq_thread_comp);
7050         }
7051
7052         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7053 }
7054
7055 static int io_sq_thread(void *data)
7056 {
7057         struct cgroup_subsys_state *cur_css = NULL;
7058         struct files_struct *old_files = current->files;
7059         struct nsproxy *old_nsproxy = current->nsproxy;
7060         const struct cred *old_cred = NULL;
7061         struct io_sq_data *sqd = data;
7062         struct io_ring_ctx *ctx;
7063         unsigned long timeout = 0;
7064         DEFINE_WAIT(wait);
7065
7066         task_lock(current);
7067         current->files = NULL;
7068         current->nsproxy = NULL;
7069         task_unlock(current);
7070
7071         while (!kthread_should_stop()) {
7072                 int ret;
7073                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
7074
7075                 /*
7076                  * Any changes to the sqd lists are synchronized through the
7077                  * kthread parking. This synchronizes the thread vs users,
7078                  * the users are synchronized on the sqd->ctx_lock.
7079                  */
7080                 if (kthread_should_park()) {
7081                         kthread_parkme();
7082                         /*
7083                          * When sq thread is unparked, in case the previous park operation
7084                          * comes from io_put_sq_data(), which means that sq thread is going
7085                          * to be stopped, so here needs to have a check.
7086                          */
7087                         if (kthread_should_stop())
7088                                 break;
7089                 }
7090
7091                 if (unlikely(!list_empty(&sqd->ctx_new_list))) {
7092                         io_sqd_init_new(sqd);
7093                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7094                 }
7095
7096                 sqt_spin = false;
7097                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
7098                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7099                         if (current->cred != ctx->creds) {
7100                                 if (old_cred)
7101                                         revert_creds(old_cred);
7102                                 old_cred = override_creds(ctx->creds);
7103                         }
7104                         io_sq_thread_associate_blkcg(ctx, &cur_css);
7105 #ifdef CONFIG_AUDIT
7106                         current->loginuid = ctx->loginuid;
7107                         current->sessionid = ctx->sessionid;
7108 #endif
7109
7110                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
7111                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
7112                                 sqt_spin = true;
7113
7114                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7115                 }
7116
7117                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
7118                         io_run_task_work();
7119                         io_sq_thread_drop_mm_files();
7120                         cond_resched();
7121                         if (sqt_spin)
7122                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7123                         continue;
7124                 }
7125
7126                 if (kthread_should_park())
7127                         continue;
7128
7129                 needs_sched = true;
7130                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
7131                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
7132                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
7133                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
7134                                 needs_sched = false;
7135                                 break;
7136                         }
7137                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
7138                                 needs_sched = false;
7139                                 break;
7140                         }
7141                 }
7142
7143                 if (needs_sched) {
7144                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7145                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
7146
7147                         schedule();
7148                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
7149                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
7150                 }
7151
7152                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
7153                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
7154         }
7155
7156         io_run_task_work();
7157         io_sq_thread_drop_mm_files();
7158
7159         if (cur_css)
7160                 io_sq_thread_unassociate_blkcg();
7161         if (old_cred)
7162                 revert_creds(old_cred);
7163
7164         task_lock(current);
7165         current->files = old_files;
7166         current->nsproxy = old_nsproxy;
7167         task_unlock(current);
7168
7169         kthread_parkme();
7170
7171         return 0;
7172 }
7173
7174 struct io_wait_queue {
7175         struct wait_queue_entry wq;
7176         struct io_ring_ctx *ctx;
7177         unsigned to_wait;
7178         unsigned nr_timeouts;
7179 };
7180
7181 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
7182 {
7183         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
7184
7185         /*
7186          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
7187          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
7188          * regardless of event count.
7189          */
7190         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
7191                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
7192 }
7193
7194 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
7195                             int wake_flags, void *key)
7196 {
7197         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
7198                                                         wq);
7199
7200         /*
7201          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
7202          * the task, and the next invocation will do it.
7203          */
7204         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
7205                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
7206         return -1;
7207 }
7208
7209 static int io_run_task_work_sig(void)
7210 {
7211         if (io_run_task_work())
7212                 return 1;
7213         if (!signal_pending(current))
7214                 return 0;
7215         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
7216                 return -ERESTARTSYS;
7217         return -EINTR;
7218 }
7219
7220 /*
7221  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
7222  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
7223  */
7224 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
7225                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
7226                           struct __kernel_timespec __user *uts)
7227 {
7228         struct io_wait_queue iowq = {
7229                 .wq = {
7230                         .private        = current,
7231                         .func           = io_wake_function,
7232                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
7233                 },
7234                 .ctx            = ctx,
7235                 .to_wait        = min_events,
7236         };
7237         struct io_rings *rings = ctx->rings;
7238         struct timespec64 ts;
7239         signed long timeout = 0;
7240         int ret = 0;
7241
7242         do {
7243                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7244                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
7245                         return 0;
7246                 if (!io_run_task_work())
7247                         break;
7248         } while (1);
7249
7250         if (sig) {
7251 #ifdef CONFIG_COMPAT
7252                 if (in_compat_syscall())
7253                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
7254                                                       sigsz);
7255                 else
7256 #endif
7257                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
7258
7259                 if (ret)
7260                         return ret;
7261         }
7262
7263         if (uts) {
7264                 if (get_timespec64(&ts, uts))
7265                         return -EFAULT;
7266                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
7267         }
7268
7269         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
7270         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
7271         do {
7272                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
7273                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
7274                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
7275                 /* make sure we run task_work before checking for signals */
7276                 ret = io_run_task_work_sig();
7277                 if (ret > 0)
7278                         continue;
7279                 else if (ret < 0)
7280                         break;
7281                 if (io_should_wake(&iowq))
7282                         break;
7283                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
7284                         continue;
7285                 if (uts) {
7286                         timeout = schedule_timeout(timeout);
7287                         if (timeout == 0) {
7288                                 ret = -ETIME;
7289                                 break;
7290                         }
7291                 } else {
7292                         schedule();
7293                 }
7294         } while (1);
7295         finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
7296
7297         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
7298
7299         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
7300 }
7301
7302 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7303 {
7304 #if defined(CONFIG_UNIX)
7305         if (ctx->ring_sock) {
7306                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7307                 struct sk_buff *skb;
7308
7309                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
7310                         kfree_skb(skb);
7311         }
7312 #else
7313         int i;
7314
7315         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7316                 struct file *file;
7317
7318                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7319                 if (file)
7320                         fput(file);
7321         }
7322 #endif
7323 }
7324
7325 static void io_file_ref_kill(struct percpu_ref *ref)
7326 {
7327         struct fixed_file_data *data;
7328
7329         data = container_of(ref, struct fixed_file_data, refs);
7330         complete(&data->done);
7331 }
7332
7333 static void io_sqe_files_set_node(struct fixed_file_data *file_data,
7334                                   struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7335 {
7336         spin_lock_bh(&file_data->lock);
7337         file_data->node = ref_node;
7338         list_add_tail(&ref_node->node, &file_data->ref_list);
7339         spin_unlock_bh(&file_data->lock);
7340         percpu_ref_get(&file_data->refs);
7341 }
7342
7343 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7344 {
7345         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7346         struct fixed_file_ref_node *backup_node, *ref_node = NULL;
7347         unsigned nr_tables, i;
7348         int ret;
7349
7350         if (!data)
7351                 return -ENXIO;
7352         backup_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7353         if (!backup_node)
7354                 return -ENOMEM;
7355
7356         spin_lock_bh(&data->lock);
7357         ref_node = data->node;
7358         spin_unlock_bh(&data->lock);
7359         if (ref_node)
7360                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7361
7362         percpu_ref_kill(&data->refs);
7363
7364         /* wait for all refs nodes to complete */
7365         flush_delayed_work(&ctx->file_put_work);
7366         do {
7367                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7368                 if (!ret)
7369                         break;
7370                 ret = io_run_task_work_sig();
7371                 if (ret < 0) {
7372                         percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7373                         reinit_completion(&data->done);
7374                         io_sqe_files_set_node(data, backup_node);
7375                         return ret;
7376                 }
7377         } while (1);
7378
7379         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7380         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7381         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7382                 kfree(data->table[i].files);
7383         kfree(data->table);
7384         percpu_ref_exit(&data->refs);
7385         kfree(data);
7386         ctx->file_data = NULL;
7387         ctx->nr_user_files = 0;
7388         destroy_fixed_file_ref_node(backup_node);
7389         return 0;
7390 }
7391
7392 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7393 {
7394         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7395                 /*
7396                  * The park is a bit of a work-around, without it we get
7397                  * warning spews on shutdown with SQPOLL set and affinity
7398                  * set to a single CPU.
7399                  */
7400                 if (sqd->thread) {
7401                         kthread_park(sqd->thread);
7402                         kthread_stop(sqd->thread);
7403                 }
7404
7405                 kfree(sqd);
7406         }
7407 }
7408
7409 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7410 {
7411         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7412         struct io_sq_data *sqd;
7413         struct fd f;
7414
7415         f = fdget(p->wq_fd);
7416         if (!f.file)
7417                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7418         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7419                 fdput(f);
7420                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7421         }
7422
7423         ctx_attach = f.file->private_data;
7424         sqd = ctx_attach->sq_data;
7425         if (!sqd) {
7426                 fdput(f);
7427                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7428         }
7429
7430         refcount_inc(&sqd->refs);
7431         fdput(f);
7432         return sqd;
7433 }
7434
7435 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7436 {
7437         struct io_sq_data *sqd;
7438
7439         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)
7440                 return io_attach_sq_data(p);
7441
7442         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7443         if (!sqd)
7444                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7445
7446         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7447         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7448         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_new_list);
7449         mutex_init(&sqd->ctx_lock);
7450         mutex_init(&sqd->lock);
7451         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7452         return sqd;
7453 }
7454
7455 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7456         __releases(&sqd->lock)
7457 {
7458         if (!sqd->thread)
7459                 return;
7460         kthread_unpark(sqd->thread);
7461         mutex_unlock(&sqd->lock);
7462 }
7463
7464 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7465         __acquires(&sqd->lock)
7466 {
7467         if (!sqd->thread)
7468                 return;
7469         mutex_lock(&sqd->lock);
7470         kthread_park(sqd->thread);
7471 }
7472
7473 static void io_sq_thread_stop(struct io_ring_ctx *ctx)
7474 {
7475         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7476
7477         if (sqd) {
7478                 if (sqd->thread) {
7479                         /*
7480                          * We may arrive here from the error branch in
7481                          * io_sq_offload_create() where the kthread is created
7482                          * without being waked up, thus wake it up now to make
7483                          * sure the wait will complete.
7484                          */
7485                         wake_up_process(sqd->thread);
7486                         wait_for_completion(&ctx->sq_thread_comp);
7487
7488                         io_sq_thread_park(sqd);
7489                 }
7490
7491                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
7492                 list_del(&ctx->sqd_list);
7493                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7494                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
7495
7496                 if (sqd->thread)
7497                         io_sq_thread_unpark(sqd);
7498
7499                 io_put_sq_data(sqd);
7500                 ctx->sq_data = NULL;
7501         }
7502 }
7503
7504 static void io_finish_async(struct io_ring_ctx *ctx)
7505 {
7506         io_sq_thread_stop(ctx);
7507
7508         if (ctx->io_wq) {
7509                 io_wq_destroy(ctx->io_wq);
7510                 ctx->io_wq = NULL;
7511         }
7512 }
7513
7514 #if defined(CONFIG_UNIX)
7515 /*
7516  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7517  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7518  * loops in the file referencing.
7519  */
7520 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7521 {
7522         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7523         struct scm_fp_list *fpl;
7524         struct sk_buff *skb;
7525         int i, nr_files;
7526
7527         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7528         if (!fpl)
7529                 return -ENOMEM;
7530
7531         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7532         if (!skb) {
7533                 kfree(fpl);
7534                 return -ENOMEM;
7535         }
7536
7537         skb->sk = sk;
7538
7539         nr_files = 0;
7540         fpl->user = get_uid(ctx->user);
7541         for (i = 0; i < nr; i++) {
7542                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7543
7544                 if (!file)
7545                         continue;
7546                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7547                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7548                 nr_files++;
7549         }
7550
7551         if (nr_files) {
7552                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7553                 fpl->count = nr_files;
7554                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7555                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7556                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7557                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7558
7559                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7560                         fput(fpl->fp[i]);
7561         } else {
7562                 kfree_skb(skb);
7563                 kfree(fpl);
7564         }
7565
7566         return 0;
7567 }
7568
7569 /*
7570  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7571  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7572  * garbage collection to take care of this problem for us.
7573  */
7574 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7575 {
7576         unsigned left, total;
7577         int ret = 0;
7578
7579         total = 0;
7580         left = ctx->nr_user_files;
7581         while (left) {
7582                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7583
7584                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7585                 if (ret)
7586                         break;
7587                 left -= this_files;
7588                 total += this_files;
7589         }
7590
7591         if (!ret)
7592                 return 0;
7593
7594         while (total < ctx->nr_user_files) {
7595                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7596
7597                 if (file)
7598                         fput(file);
7599                 total++;
7600         }
7601
7602         return ret;
7603 }
7604 #else
7605 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7606 {
7607         return 0;
7608 }
7609 #endif
7610
7611 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_file_data *file_data,
7612                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7613 {
7614         int i;
7615
7616         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7617                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7618                 unsigned this_files;
7619
7620                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7621                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7622                                         GFP_KERNEL);
7623                 if (!table->files)
7624                         break;
7625                 nr_files -= this_files;
7626         }
7627
7628         if (i == nr_tables)
7629                 return 0;
7630
7631         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7632                 struct fixed_file_table *table = &file_data->table[i];
7633                 kfree(table->files);
7634         }
7635         return 1;
7636 }
7637
7638 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
7639 {
7640 #if defined(CONFIG_UNIX)
7641         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7642         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7643         struct sk_buff *skb;
7644         int i;
7645
7646         __skb_queue_head_init(&list);
7647
7648         /*
7649          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7650          * remove this entry and rearrange the file array.
7651          */
7652         skb = skb_dequeue(head);
7653         while (skb) {
7654                 struct scm_fp_list *fp;
7655
7656                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7657                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7658                         int left;
7659
7660                         if (fp->fp[i] != file)
7661                                 continue;
7662
7663                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7664                         left = fp->count - 1 - i;
7665                         if (left) {
7666                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7667                                                 left * sizeof(struct file *));
7668                         }
7669                         fp->count--;
7670                         if (!fp->count) {
7671                                 kfree_skb(skb);
7672                                 skb = NULL;
7673                         } else {
7674                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7675                         }
7676                         fput(file);
7677                         file = NULL;
7678                         break;
7679                 }
7680
7681                 if (!file)
7682                         break;
7683
7684                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7685
7686                 skb = skb_dequeue(head);
7687         }
7688
7689         if (skb_peek(&list)) {
7690                 spin_lock_irq(&head->lock);
7691                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7692                         __skb_queue_tail(head, skb);
7693                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7694         }
7695 #else
7696         fput(file);
7697 #endif
7698 }
7699
7700 struct io_file_put {
7701         struct list_head list;
7702         struct file *file;
7703 };
7704
7705 static void __io_file_put_work(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7706 {
7707         struct fixed_file_data *file_data = ref_node->file_data;
7708         struct io_ring_ctx *ctx = file_data->ctx;
7709         struct io_file_put *pfile, *tmp;
7710
7711         list_for_each_entry_safe(pfile, tmp, &ref_node->file_list, list) {
7712                 list_del(&pfile->list);
7713                 io_ring_file_put(ctx, pfile->file);
7714                 kfree(pfile);
7715         }
7716
7717         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7718         kfree(ref_node);
7719         percpu_ref_put(&file_data->refs);
7720 }
7721
7722 static void io_file_put_work(struct work_struct *work)
7723 {
7724         struct io_ring_ctx *ctx;
7725         struct llist_node *node;
7726
7727         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, file_put_work.work);
7728         node = llist_del_all(&ctx->file_put_llist);
7729
7730         while (node) {
7731                 struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7732                 struct llist_node *next = node->next;
7733
7734                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_file_ref_node, llist);
7735                 __io_file_put_work(ref_node);
7736                 node = next;
7737         }
7738 }
7739
7740 static void io_file_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7741 {
7742         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7743         struct fixed_file_data *data;
7744         struct io_ring_ctx *ctx;
7745         bool first_add = false;
7746         int delay = HZ;
7747
7748         ref_node = container_of(ref, struct fixed_file_ref_node, refs);
7749         data = ref_node->file_data;
7750         ctx = data->ctx;
7751
7752         spin_lock_bh(&data->lock);
7753         ref_node->done = true;
7754
7755         while (!list_empty(&data->ref_list)) {
7756                 ref_node = list_first_entry(&data->ref_list,
7757                                         struct fixed_file_ref_node, node);
7758                 /* recycle ref nodes in order */
7759                 if (!ref_node->done)
7760                         break;
7761                 list_del(&ref_node->node);
7762                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->file_put_llist);
7763         }
7764         spin_unlock_bh(&data->lock);
7765
7766         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7767                 delay = 0;
7768
7769         if (!delay)
7770                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, 0);
7771         else if (first_add)
7772                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->file_put_work, delay);
7773 }
7774
7775 static struct fixed_file_ref_node *alloc_fixed_file_ref_node(
7776                         struct io_ring_ctx *ctx)
7777 {
7778         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7779
7780         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7781         if (!ref_node)
7782                 return NULL;
7783
7784         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_file_data_ref_zero,
7785                             0, GFP_KERNEL)) {
7786                 kfree(ref_node);
7787                 return NULL;
7788         }
7789         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7790         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->file_list);
7791         ref_node->file_data = ctx->file_data;
7792         ref_node->done = false;
7793         return ref_node;
7794 }
7795
7796 static void destroy_fixed_file_ref_node(struct fixed_file_ref_node *ref_node)
7797 {
7798         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7799         kfree(ref_node);
7800 }
7801
7802 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7803                                  unsigned nr_args)
7804 {
7805         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7806         unsigned nr_tables, i;
7807         struct file *file;
7808         int fd, ret = -ENOMEM;
7809         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7810         struct fixed_file_data *file_data;
7811
7812         if (ctx->file_data)
7813                 return -EBUSY;
7814         if (!nr_args)
7815                 return -EINVAL;
7816         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7817                 return -EMFILE;
7818
7819         file_data = kzalloc(sizeof(*ctx->file_data), GFP_KERNEL);
7820         if (!file_data)
7821                 return -ENOMEM;
7822         file_data->ctx = ctx;
7823         init_completion(&file_data->done);
7824         INIT_LIST_HEAD(&file_data->ref_list);
7825         spin_lock_init(&file_data->lock);
7826
7827         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7828         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7829                                    GFP_KERNEL);
7830         if (!file_data->table)
7831                 goto out_free;
7832
7833         if (percpu_ref_init(&file_data->refs, io_file_ref_kill,
7834                                 PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
7835                 goto out_free;
7836
7837         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7838                 goto out_ref;
7839         ctx->file_data = file_data;
7840
7841         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7842                 struct fixed_file_table *table;
7843                 unsigned index;
7844
7845                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7846                         ret = -EFAULT;
7847                         goto out_fput;
7848                 }
7849                 /* allow sparse sets */
7850                 if (fd == -1)
7851                         continue;
7852
7853                 file = fget(fd);
7854                 ret = -EBADF;
7855                 if (!file)
7856                         goto out_fput;
7857
7858                 /*
7859                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7860                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7861                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7862                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7863                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7864                  */
7865                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7866                         fput(file);
7867                         goto out_fput;
7868                 }
7869                 table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7870                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
7871                 table->files[index] = file;
7872         }
7873
7874         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7875         if (ret) {
7876                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7877                 return ret;
7878         }
7879
7880         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7881         if (!ref_node) {
7882                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7883                 return -ENOMEM;
7884         }
7885
7886         io_sqe_files_set_node(file_data, ref_node);
7887         return ret;
7888 out_fput:
7889         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7890                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7891                 if (file)
7892                         fput(file);
7893         }
7894         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7895                 kfree(file_data->table[i].files);
7896         ctx->nr_user_files = 0;
7897 out_ref:
7898         percpu_ref_exit(&file_data->refs);
7899 out_free:
7900         kfree(file_data->table);
7901         kfree(file_data);
7902         ctx->file_data = NULL;
7903         return ret;
7904 }
7905
7906 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7907                                 int index)
7908 {
7909 #if defined(CONFIG_UNIX)
7910         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7911         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7912         struct sk_buff *skb;
7913
7914         /*
7915          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7916          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7917          * and filling it in.
7918          */
7919         spin_lock_irq(&head->lock);
7920         skb = skb_peek(head);
7921         if (skb) {
7922                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7923
7924                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7925                         __skb_unlink(skb, head);
7926                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7927                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7928                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7929                         fpl->count++;
7930                         spin_lock_irq(&head->lock);
7931                         __skb_queue_head(head, skb);
7932                 } else {
7933                         skb = NULL;
7934                 }
7935         }
7936         spin_unlock_irq(&head->lock);
7937
7938         if (skb) {
7939                 fput(file);
7940                 return 0;
7941         }
7942
7943         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7944 #else
7945         return 0;
7946 #endif
7947 }
7948
7949 static int io_queue_file_removal(struct fixed_file_data *data,
7950                                  struct file *file)
7951 {
7952         struct io_file_put *pfile;
7953         struct fixed_file_ref_node *ref_node = data->node;
7954
7955         pfile = kzalloc(sizeof(*pfile), GFP_KERNEL);
7956         if (!pfile)
7957                 return -ENOMEM;
7958
7959         pfile->file = file;
7960         list_add(&pfile->list, &ref_node->file_list);
7961
7962         return 0;
7963 }
7964
7965 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7966                                  struct io_uring_files_update *up,
7967                                  unsigned nr_args)
7968 {
7969         struct fixed_file_data *data = ctx->file_data;
7970         struct fixed_file_ref_node *ref_node;
7971         struct file *file;
7972         __s32 __user *fds;
7973         int fd, i, err;
7974         __u32 done;
7975         bool needs_switch = false;
7976
7977         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7978                 return -EOVERFLOW;
7979         if (done > ctx->nr_user_files)
7980                 return -EINVAL;
7981
7982         ref_node = alloc_fixed_file_ref_node(ctx);
7983         if (!ref_node)
7984                 return -ENOMEM;
7985
7986         done = 0;
7987         fds = u64_to_user_ptr(up->fds);
7988         while (nr_args) {
7989                 struct fixed_file_table *table;
7990                 unsigned index;
7991
7992                 err = 0;
7993                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7994                         err = -EFAULT;
7995                         break;
7996                 }
7997                 i = array_index_nospec(up->offset, ctx->nr_user_files);
7998                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7999                 index = i & IORING_FILE_TABLE_MASK;
8000                 if (table->files[index]) {
8001                         file = table->files[index];
8002                         err = io_queue_file_removal(data, file);
8003                         if (err)
8004                                 break;
8005                         table->files[index] = NULL;
8006                         needs_switch = true;
8007                 }
8008                 if (fd != -1) {
8009                         file = fget(fd);
8010                         if (!file) {
8011                                 err = -EBADF;
8012                                 break;
8013                         }
8014                         /*
8015                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
8016                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
8017                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
8018                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
8019                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
8020                          * support regular read/write anyway.
8021                          */
8022                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
8023                                 fput(file);
8024                                 err = -EBADF;
8025                                 break;
8026                         }
8027                         table->files[index] = file;
8028                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
8029                         if (err) {
8030                                 table->files[index] = NULL;
8031                                 fput(file);
8032                                 break;
8033                         }
8034                 }
8035                 nr_args--;
8036                 done++;
8037                 up->offset++;
8038         }
8039
8040         if (needs_switch) {
8041                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
8042                 io_sqe_files_set_node(data, ref_node);
8043         } else
8044                 destroy_fixed_file_ref_node(ref_node);
8045
8046         return done ? done : err;
8047 }
8048
8049 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8050                                unsigned nr_args)
8051 {
8052         struct io_uring_files_update up;
8053
8054         if (!ctx->file_data)
8055                 return -ENXIO;
8056         if (!nr_args)
8057                 return -EINVAL;
8058         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
8059                 return -EFAULT;
8060         if (up.resv)
8061                 return -EINVAL;
8062
8063         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
8064 }
8065
8066 static void io_free_work(struct io_wq_work *work)
8067 {
8068         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8069
8070         /* Consider that io_steal_work() relies on this ref */
8071         io_put_req(req);
8072 }
8073
8074 static int io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx,
8075                               struct io_uring_params *p)
8076 {
8077         struct io_wq_data data;
8078         struct fd f;
8079         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
8080         unsigned int concurrency;
8081         int ret = 0;
8082
8083         data.user = ctx->user;
8084         data.free_work = io_free_work;
8085         data.do_work = io_wq_submit_work;
8086
8087         if (!(p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ)) {
8088                 /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
8089                 concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
8090
8091                 ctx->io_wq = io_wq_create(concurrency, &data);
8092                 if (IS_ERR(ctx->io_wq)) {
8093                         ret = PTR_ERR(ctx->io_wq);
8094                         ctx->io_wq = NULL;
8095                 }
8096                 return ret;
8097         }
8098
8099         f = fdget(p->wq_fd);
8100         if (!f.file)
8101                 return -EBADF;
8102
8103         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
8104                 ret = -EINVAL;
8105                 goto out_fput;
8106         }
8107
8108         ctx_attach = f.file->private_data;
8109         /* @io_wq is protected by holding the fd */
8110         if (!io_wq_get(ctx_attach->io_wq, &data)) {
8111                 ret = -EINVAL;
8112                 goto out_fput;
8113         }
8114
8115         ctx->io_wq = ctx_attach->io_wq;
8116 out_fput:
8117         fdput(f);
8118         return ret;
8119 }
8120
8121 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task)
8122 {
8123         struct io_uring_task *tctx;
8124         int ret;
8125
8126         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
8127         if (unlikely(!tctx))
8128                 return -ENOMEM;
8129
8130         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
8131         if (unlikely(ret)) {
8132                 kfree(tctx);
8133                 return ret;
8134         }
8135
8136         xa_init(&tctx->xa);
8137         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
8138         tctx->last = NULL;
8139         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
8140         tctx->sqpoll = false;
8141         io_init_identity(&tctx->__identity);
8142         tctx->identity = &tctx->__identity;
8143         task->io_uring = tctx;
8144         return 0;
8145 }
8146
8147 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
8148 {
8149         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
8150
8151         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
8152         WARN_ON_ONCE(refcount_read(&tctx->identity->count) != 1);
8153         if (tctx->identity != &tctx->__identity)
8154                 kfree(tctx->identity);
8155         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
8156         kfree(tctx);
8157         tsk->io_uring = NULL;
8158 }
8159
8160 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
8161                                 struct io_uring_params *p)
8162 {
8163         int ret;
8164
8165         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
8166                 struct io_sq_data *sqd;
8167
8168                 ret = -EPERM;
8169                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
8170                         goto err;
8171
8172                 sqd = io_get_sq_data(p);
8173                 if (IS_ERR(sqd)) {
8174                         ret = PTR_ERR(sqd);
8175                         goto err;
8176                 }
8177
8178                 ctx->sq_data = sqd;
8179                 io_sq_thread_park(sqd);
8180                 mutex_lock(&sqd->ctx_lock);
8181                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_new_list);
8182                 mutex_unlock(&sqd->ctx_lock);
8183                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8184
8185                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
8186                 if (!ctx->sq_thread_idle)
8187                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
8188
8189                 if (sqd->thread)
8190                         goto done;
8191
8192                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8193                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
8194
8195                         ret = -EINVAL;
8196                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
8197                                 goto err;
8198                         if (!cpu_online(cpu))
8199                                 goto err;
8200
8201                         sqd->thread = kthread_create_on_cpu(io_sq_thread, sqd,
8202                                                         cpu, "io_uring-sq");
8203                 } else {
8204                         sqd->thread = kthread_create(io_sq_thread, sqd,
8205                                                         "io_uring-sq");
8206                 }
8207                 if (IS_ERR(sqd->thread)) {
8208                         ret = PTR_ERR(sqd->thread);
8209                         sqd->thread = NULL;
8210                         goto err;
8211                 }
8212                 ret = io_uring_alloc_task_context(sqd->thread);
8213                 if (ret)
8214                         goto err;
8215         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
8216                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
8217                 ret = -EINVAL;
8218                 goto err;
8219         }
8220
8221 done:
8222         ret = io_init_wq_offload(ctx, p);
8223         if (ret)
8224                 goto err;
8225
8226         return 0;
8227 err:
8228         io_finish_async(ctx);
8229         return ret;
8230 }
8231
8232 static void io_sq_offload_start(struct io_ring_ctx *ctx)
8233 {
8234         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8235
8236         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && sqd->thread)
8237                 wake_up_process(sqd->thread);
8238 }
8239
8240 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
8241                                       unsigned long nr_pages)
8242 {
8243         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
8244 }
8245
8246 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
8247                                    unsigned long nr_pages)
8248 {
8249         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
8250
8251         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
8252         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
8253
8254         do {
8255                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
8256                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
8257                 if (new_pages > page_limit)
8258                         return -ENOMEM;
8259         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
8260                                         new_pages) != cur_pages);
8261
8262         return 0;
8263 }
8264
8265 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8266                              enum io_mem_account acct)
8267 {
8268         if (ctx->limit_mem)
8269                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8270
8271         if (ctx->mm_account) {
8272                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8273                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8274                         ctx->mm_account->locked_vm -= nr_pages;
8275                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8276                 }else if (acct == ACCT_PINNED) {
8277                         atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8278                 }
8279         }
8280 }
8281
8282 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages,
8283                           enum io_mem_account acct)
8284 {
8285         int ret;
8286
8287         if (ctx->limit_mem) {
8288                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8289                 if (ret)
8290                         return ret;
8291         }
8292
8293         if (ctx->mm_account) {
8294                 if (acct == ACCT_LOCKED) {
8295                         mmap_write_lock(ctx->mm_account);
8296                         ctx->mm_account->locked_vm += nr_pages;
8297                         mmap_write_unlock(ctx->mm_account);
8298                 } else if (acct == ACCT_PINNED) {
8299                         atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8300                 }
8301         }
8302
8303         return 0;
8304 }
8305
8306 static void io_mem_free(void *ptr)
8307 {
8308         struct page *page;
8309
8310         if (!ptr)
8311                 return;
8312
8313         page = virt_to_head_page(ptr);
8314         if (put_page_testzero(page))
8315                 free_compound_page(page);
8316 }
8317
8318 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8319 {
8320         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8321                                 __GFP_NORETRY;
8322
8323         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8324 }
8325
8326 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8327                                 size_t *sq_offset)
8328 {
8329         struct io_rings *rings;
8330         size_t off, sq_array_size;
8331
8332         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8333         if (off == SIZE_MAX)
8334                 return SIZE_MAX;
8335
8336 #ifdef CONFIG_SMP
8337         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8338         if (off == 0)
8339                 return SIZE_MAX;
8340 #endif
8341
8342         if (sq_offset)
8343                 *sq_offset = off;
8344
8345         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8346         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8347                 return SIZE_MAX;
8348
8349         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8350                 return SIZE_MAX;
8351
8352         return off;
8353 }
8354
8355 static unsigned long ring_pages(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries)
8356 {
8357         size_t pages;
8358
8359         pages = (size_t)1 << get_order(
8360                 rings_size(sq_entries, cq_entries, NULL));
8361         pages += (size_t)1 << get_order(
8362                 array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), sq_entries));
8363
8364         return pages;
8365 }
8366
8367 static int io_sqe_buffer_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8368 {
8369         int i, j;
8370
8371         if (!ctx->user_bufs)
8372                 return -ENXIO;
8373
8374         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8375                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8376
8377                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8378                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8379
8380                 if (imu->acct_pages)
8381                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8382                 kvfree(imu->bvec);
8383                 imu->nr_bvecs = 0;
8384         }
8385
8386         kfree(ctx->user_bufs);
8387         ctx->user_bufs = NULL;
8388         ctx->nr_user_bufs = 0;
8389         return 0;
8390 }
8391
8392 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8393                        void __user *arg, unsigned index)
8394 {
8395         struct iovec __user *src;
8396
8397 #ifdef CONFIG_COMPAT
8398         if (ctx->compat) {
8399                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8400                 struct compat_iovec ciov;
8401
8402                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8403                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8404                         return -EFAULT;
8405
8406                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8407                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8408                 return 0;
8409         }
8410 #endif
8411         src = (struct iovec __user *) arg;
8412         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8413                 return -EFAULT;
8414         return 0;
8415 }
8416
8417 /*
8418  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8419  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8420  * match that one.
8421  *
8422  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8423  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8424  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8425  */
8426 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8427                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8428 {
8429         int i, j;
8430
8431         /* check current page array */
8432         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8433                 if (!PageCompound(pages[i]))
8434                         continue;
8435                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8436                         return true;
8437         }
8438
8439         /* check previously registered pages */
8440         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8441                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8442
8443                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8444                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8445                                 continue;
8446                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8447                                 return true;
8448                 }
8449         }
8450
8451         return false;
8452 }
8453
8454 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8455                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8456                                  struct page **last_hpage)
8457 {
8458         int i, ret;
8459
8460         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8461                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8462                         imu->acct_pages++;
8463                 } else {
8464                         struct page *hpage;
8465
8466                         hpage = compound_head(pages[i]);
8467                         if (hpage == *last_hpage)
8468                                 continue;
8469                         *last_hpage = hpage;
8470                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8471                                 continue;
8472                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8473                 }
8474         }
8475
8476         if (!imu->acct_pages)
8477                 return 0;
8478
8479         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages, ACCT_PINNED);
8480         if (ret)
8481                 imu->acct_pages = 0;
8482         return ret;
8483 }
8484
8485 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8486                                   unsigned nr_args)
8487 {
8488         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8489         struct page **pages = NULL;
8490         struct page *last_hpage = NULL;
8491         int i, j, got_pages = 0;
8492         int ret = -EINVAL;
8493
8494         if (ctx->user_bufs)
8495                 return -EBUSY;
8496         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8497                 return -EINVAL;
8498
8499         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8500                                         GFP_KERNEL);
8501         if (!ctx->user_bufs)
8502                 return -ENOMEM;
8503
8504         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8505                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8506                 unsigned long off, start, end, ubuf;
8507                 int pret, nr_pages;
8508                 struct iovec iov;
8509                 size_t size;
8510
8511                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8512                 if (ret)
8513                         goto err;
8514
8515                 /*
8516                  * Don't impose further limits on the size and buffer
8517                  * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8518                  * submitted if they are wrong.
8519                  */
8520                 ret = -EFAULT;
8521                 if (!iov.iov_base || !iov.iov_len)
8522                         goto err;
8523
8524                 /* arbitrary limit, but we need something */
8525                 if (iov.iov_len > SZ_1G)
8526                         goto err;
8527
8528                 ubuf = (unsigned long) iov.iov_base;
8529                 end = (ubuf + iov.iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8530                 start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8531                 nr_pages = end - start;
8532
8533                 ret = 0;
8534                 if (!pages || nr_pages > got_pages) {
8535                         kvfree(vmas);
8536                         kvfree(pages);
8537                         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *),
8538                                                 GFP_KERNEL);
8539                         vmas = kvmalloc_array(nr_pages,
8540                                         sizeof(struct vm_area_struct *),
8541                                         GFP_KERNEL);
8542                         if (!pages || !vmas) {
8543                                 ret = -ENOMEM;
8544                                 goto err;
8545                         }
8546                         got_pages = nr_pages;
8547                 }
8548
8549                 imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8550                                                 GFP_KERNEL);
8551                 ret = -ENOMEM;
8552                 if (!imu->bvec)
8553                         goto err;
8554
8555                 ret = 0;
8556                 mmap_read_lock(current->mm);
8557                 pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages,
8558                                       FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8559                                       pages, vmas);
8560                 if (pret == nr_pages) {
8561                         /* don't support file backed memory */
8562                         for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8563                                 struct vm_area_struct *vma = vmas[j];
8564
8565                                 if (vma->vm_file &&
8566                                     !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8567                                         ret = -EOPNOTSUPP;
8568                                         break;
8569                                 }
8570                         }
8571                 } else {
8572                         ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8573                 }
8574                 mmap_read_unlock(current->mm);
8575                 if (ret) {
8576                         /*
8577                          * if we did partial map, or found file backed vmas,
8578                          * release any pages we did get
8579                          */
8580                         if (pret > 0)
8581                                 unpin_user_pages(pages, pret);
8582                         kvfree(imu->bvec);
8583                         goto err;
8584                 }
8585
8586                 ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, &last_hpage);
8587                 if (ret) {
8588                         unpin_user_pages(pages, pret);
8589                         kvfree(imu->bvec);
8590                         goto err;
8591                 }
8592
8593                 off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8594                 size = iov.iov_len;
8595                 for (j = 0; j < nr_pages; j++) {
8596                         size_t vec_len;
8597
8598                         vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8599                         imu->bvec[j].bv_page = pages[j];
8600                         imu->bvec[j].bv_len = vec_len;
8601                         imu->bvec[j].bv_offset = off;
8602                         off = 0;
8603                         size -= vec_len;
8604                 }
8605                 /* store original address for later verification */
8606                 imu->ubuf = ubuf;
8607                 imu->len = iov.iov_len;
8608                 imu->nr_bvecs = nr_pages;
8609
8610                 ctx->nr_user_bufs++;
8611         }
8612         kvfree(pages);
8613         kvfree(vmas);
8614         return 0;
8615 err:
8616         kvfree(pages);
8617         kvfree(vmas);
8618         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8619         return ret;
8620 }
8621
8622 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8623 {
8624         __s32 __user *fds = arg;
8625         int fd;
8626
8627         if (ctx->cq_ev_fd)
8628                 return -EBUSY;
8629
8630         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8631                 return -EFAULT;
8632
8633         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8634         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8635                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8636                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8637                 return ret;
8638         }
8639
8640         return 0;
8641 }
8642
8643 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8644 {
8645         if (ctx->cq_ev_fd) {
8646                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8647                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8648                 return 0;
8649         }
8650
8651         return -ENXIO;
8652 }
8653
8654 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8655 {
8656         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8657         struct io_buffer *buf = p;
8658
8659         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8660         return 0;
8661 }
8662
8663 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8664 {
8665         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8666         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8667 }
8668
8669 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8670 {
8671         io_finish_async(ctx);
8672         io_sqe_buffer_unregister(ctx);
8673
8674         if (ctx->sqo_task) {
8675                 put_task_struct(ctx->sqo_task);
8676                 ctx->sqo_task = NULL;
8677                 mmdrop(ctx->mm_account);
8678                 ctx->mm_account = NULL;
8679         }
8680
8681 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
8682         if (ctx->sqo_blkcg_css)
8683                 css_put(ctx->sqo_blkcg_css);
8684 #endif
8685
8686         io_sqe_files_unregister(ctx);
8687         io_eventfd_unregister(ctx);
8688         io_destroy_buffers(ctx);
8689         idr_destroy(&ctx->personality_idr);
8690
8691 #if defined(CONFIG_UNIX)
8692         if (ctx->ring_sock) {
8693                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8694                 sock_release(ctx->ring_sock);
8695         }
8696 #endif
8697
8698         io_mem_free(ctx->rings);
8699         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8700
8701         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8702         free_uid(ctx->user);
8703         put_cred(ctx->creds);
8704         kfree(ctx->cancel_hash);
8705         kmem_cache_free(req_cachep, ctx->fallback_req);
8706         kfree(ctx);
8707 }
8708
8709 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8710 {
8711         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8712         __poll_t mask = 0;
8713
8714         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8715         /*
8716          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8717          * io_commit_cqring
8718          */
8719         smp_rmb();
8720         if (!io_sqring_full(ctx))
8721                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8722         io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
8723         if (io_cqring_events(ctx))
8724                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8725
8726         return mask;
8727 }
8728
8729 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8730 {
8731         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8732
8733         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8734 }
8735
8736 static int io_remove_personalities(int id, void *p, void *data)
8737 {
8738         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8739         struct io_identity *iod;
8740
8741         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
8742         if (iod) {
8743                 put_cred(iod->creds);
8744                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
8745                         kfree(iod);
8746         }
8747         return 0;
8748 }
8749
8750 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8751 {
8752         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx,
8753                                                exit_work);
8754
8755         /*
8756          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8757          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8758          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8759          * as nobody else will be looking for them.
8760          */
8761         do {
8762                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8763         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8764         io_ring_ctx_free(ctx);
8765 }
8766
8767 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8768 {
8769         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8770
8771         return req->ctx == data;
8772 }
8773
8774 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8775 {
8776         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8777         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8778
8779         if (WARN_ON_ONCE((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !ctx->sqo_dead))
8780                 ctx->sqo_dead = 1;
8781
8782         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8783         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8784         if (ctx->rings)
8785                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8786         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8787
8788         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8789         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8790
8791         if (ctx->io_wq)
8792                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8793
8794         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8795         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8796         idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_remove_personalities, ctx);
8797
8798         /*
8799          * Do this upfront, so we won't have a grace period where the ring
8800          * is closed but resources aren't reaped yet. This can cause
8801          * spurious failure in setting up a new ring.
8802          */
8803         io_unaccount_mem(ctx, ring_pages(ctx->sq_entries, ctx->cq_entries),
8804                          ACCT_LOCKED);
8805
8806         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8807         /*
8808          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8809          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8810          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8811          * over using system_wq.
8812          */
8813         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8814 }
8815
8816 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8817 {
8818         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8819
8820         file->private_data = NULL;
8821         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8822         return 0;
8823 }
8824
8825 struct io_task_cancel {
8826         struct task_struct *task;
8827         struct files_struct *files;
8828 };
8829
8830 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8831 {
8832         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8833         struct io_task_cancel *cancel = data;
8834         bool ret;
8835
8836         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8837                 unsigned long flags;
8838                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8839
8840                 /* protect against races with linked timeouts */
8841                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8842                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8843                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8844         } else {
8845                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8846         }
8847         return ret;
8848 }
8849
8850 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8851                                   struct task_struct *task,
8852                                   struct files_struct *files)
8853 {
8854         struct io_defer_entry *de = NULL;
8855         LIST_HEAD(list);
8856
8857         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8858         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8859                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8860                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8861                         break;
8862                 }
8863         }
8864         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8865
8866         while (!list_empty(&list)) {
8867                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8868                 list_del_init(&de->list);
8869                 req_set_fail_links(de->req);
8870                 io_put_req(de->req);
8871                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8872                 kfree(de);
8873         }
8874 }
8875
8876 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8877                                    struct task_struct *task,
8878                                    struct files_struct *files)
8879 {
8880         struct io_kiocb *req;
8881         int cnt = 0;
8882
8883         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8884         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8885                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8886         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8887         return cnt;
8888 }
8889
8890 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8891                                   struct task_struct *task,
8892                                   struct files_struct *files)
8893 {
8894         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8895                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files };
8896                 DEFINE_WAIT(wait);
8897                 int inflight;
8898
8899                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8900                 if (!inflight)
8901                         break;
8902
8903                 io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb, &cancel, true);
8904                 io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8905                 io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8906                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8907                 /* cancellations _may_ trigger task work */
8908                 io_run_task_work();
8909
8910                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8911                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8912                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8913                         schedule();
8914                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8915         }
8916 }
8917
8918 static void __io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8919                                             struct task_struct *task)
8920 {
8921         while (1) {
8922                 struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = NULL, };
8923                 enum io_wq_cancel cret;
8924                 bool ret = false;
8925
8926                 if (ctx->io_wq) {
8927                         cret = io_wq_cancel_cb(ctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8928                                                &cancel, true);
8929                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8930                 }
8931
8932                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8933                 if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
8934                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8935                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8936                                 ret = true;
8937                         }
8938                 }
8939
8940                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, NULL);
8941                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, NULL);
8942                 ret |= io_run_task_work();
8943                 if (!ret)
8944                         break;
8945                 cond_resched();
8946         }
8947 }
8948
8949 static void io_disable_sqo_submit(struct io_ring_ctx *ctx)
8950 {
8951         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8952         ctx->sqo_dead = 1;
8953         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8954
8955         /* make sure callers enter the ring to get error */
8956         if (ctx->rings)
8957                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
8958 }
8959
8960 /*
8961  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8962  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8963  * looping until none are found.
8964  */
8965 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8966                                           struct files_struct *files)
8967 {
8968         struct task_struct *task = current;
8969
8970         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8971                 /* for SQPOLL only sqo_task has task notes */
8972                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current);
8973                 io_disable_sqo_submit(ctx);
8974                 task = ctx->sq_data->thread;
8975                 atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8976                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8977         }
8978
8979         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8980         io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8981
8982         if (!files)
8983                 __io_uring_cancel_task_requests(ctx, task);
8984         else
8985                 io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8986
8987         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8988                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8989                 /*
8990                  * If the files that are going away are the ones in the thread
8991                  * identity, clear them out.
8992                  */
8993                 if (task->io_uring->identity->files == files)
8994                         task->io_uring->identity->files = NULL;
8995                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8996         }
8997 }
8998
8999 /*
9000  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
9001  */
9002 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9003 {
9004         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9005         int ret;
9006
9007         if (unlikely(!tctx)) {
9008                 ret = io_uring_alloc_task_context(current);
9009                 if (unlikely(ret))
9010                         return ret;
9011                 tctx = current->io_uring;
9012         }
9013         if (tctx->last != file) {
9014                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9015
9016                 if (!old) {
9017                         get_file(file);
9018                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)file,
9019                                                 file, GFP_KERNEL));
9020                         if (ret) {
9021                                 fput(file);
9022                                 return ret;
9023                         }
9024                 }
9025                 tctx->last = file;
9026         }
9027
9028         /*
9029          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
9030          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
9031          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
9032          */
9033         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9034                 tctx->sqpoll = true;
9035
9036         return 0;
9037 }
9038
9039 /*
9040  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
9041  */
9042 static void io_uring_del_task_file(struct file *file)
9043 {
9044         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9045
9046         if (tctx->last == file)
9047                 tctx->last = NULL;
9048         file = xa_erase(&tctx->xa, (unsigned long)file);
9049         if (file)
9050                 fput(file);
9051 }
9052
9053 static void io_uring_remove_task_files(struct io_uring_task *tctx)
9054 {
9055         struct file *file;
9056         unsigned long index;
9057
9058         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9059                 io_uring_del_task_file(file);
9060 }
9061
9062 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
9063 {
9064         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9065         struct file *file;
9066         unsigned long index;
9067
9068         /* make sure overflow events are dropped */
9069         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9070         xa_for_each(&tctx->xa, index, file)
9071                 io_uring_cancel_task_requests(file->private_data, files);
9072         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9073
9074         if (files)
9075                 io_uring_remove_task_files(tctx);
9076 }
9077
9078 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
9079 {
9080         unsigned long index;
9081         struct file *file;
9082         s64 inflight;
9083
9084         inflight = percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
9085         if (!tctx->sqpoll)
9086                 return inflight;
9087
9088         /*
9089          * If we have SQPOLL rings, then we need to iterate and find them, and
9090          * add the pending count for those.
9091          */
9092         xa_for_each(&tctx->xa, index, file) {
9093                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9094
9095                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9096                         struct io_uring_task *__tctx = ctx->sqo_task->io_uring;
9097
9098                         inflight += percpu_counter_sum(&__tctx->inflight);
9099                 }
9100         }
9101
9102         return inflight;
9103 }
9104
9105 /*
9106  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9107  * requests.
9108  */
9109 void __io_uring_task_cancel(void)
9110 {
9111         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9112         DEFINE_WAIT(wait);
9113         s64 inflight;
9114
9115         /* make sure overflow events are dropped */
9116         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9117
9118         /* trigger io_disable_sqo_submit() */
9119         if (tctx->sqpoll)
9120                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9121
9122         do {
9123                 /* read completions before cancelations */
9124                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9125                 if (!inflight)
9126                         break;
9127                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9128
9129                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9130
9131                 /*
9132                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9133                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9134                  * prepare_to_wait().
9135                  */
9136                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9137                         schedule();
9138                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9139         } while (1);
9140
9141         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9142
9143         io_uring_remove_task_files(tctx);
9144 }
9145
9146 static int io_uring_flush(struct file *file, void *data)
9147 {
9148         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9149         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9150
9151         if (fatal_signal_pending(current) || (current->flags & PF_EXITING))
9152                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
9153
9154         if (!tctx)
9155                 return 0;
9156
9157         /* we should have cancelled and erased it before PF_EXITING */
9158         WARN_ON_ONCE((current->flags & PF_EXITING) &&
9159                      xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9160
9161         /*
9162          * fput() is pending, will be 2 if the only other ref is our potential
9163          * task file note. If the task is exiting, drop regardless of count.
9164          */
9165         if (atomic_long_read(&file->f_count) != 2)
9166                 return 0;
9167
9168         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9169                 /* there is only one file note, which is owned by sqo_task */
9170                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task != current &&
9171                              xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9172                 /* sqo_dead check is for when this happens after cancellation */
9173                 WARN_ON_ONCE(ctx->sqo_task == current && !ctx->sqo_dead &&
9174                              !xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)file));
9175
9176                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9177         }
9178
9179         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) || ctx->sqo_task == current)
9180                 io_uring_del_task_file(file);
9181         return 0;
9182 }
9183
9184 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9185                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9186 {
9187         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9188         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9189         struct page *page;
9190         void *ptr;
9191
9192         switch (offset) {
9193         case IORING_OFF_SQ_RING:
9194         case IORING_OFF_CQ_RING:
9195                 ptr = ctx->rings;
9196                 break;
9197         case IORING_OFF_SQES:
9198                 ptr = ctx->sq_sqes;
9199                 break;
9200         default:
9201                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9202         }
9203
9204         page = virt_to_head_page(ptr);
9205         if (sz > page_size(page))
9206                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9207
9208         return ptr;
9209 }
9210
9211 #ifdef CONFIG_MMU
9212
9213 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9214 {
9215         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9216         unsigned long pfn;
9217         void *ptr;
9218
9219         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9220         if (IS_ERR(ptr))
9221                 return PTR_ERR(ptr);
9222
9223         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9224         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9225 }
9226
9227 #else /* !CONFIG_MMU */
9228
9229 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9230 {
9231         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9232 }
9233
9234 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9235 {
9236         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9237 }
9238
9239 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9240         unsigned long addr, unsigned long len,
9241         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9242 {
9243         void *ptr;
9244
9245         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9246         if (IS_ERR(ptr))
9247                 return PTR_ERR(ptr);
9248
9249         return (unsigned long) ptr;
9250 }
9251
9252 #endif /* !CONFIG_MMU */
9253
9254 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9255 {
9256         int ret = 0;
9257         DEFINE_WAIT(wait);
9258
9259         do {
9260                 if (!io_sqring_full(ctx))
9261                         break;
9262
9263                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9264
9265                 if (unlikely(ctx->sqo_dead)) {
9266                         ret = -EOWNERDEAD;
9267                         goto out;
9268                 }
9269
9270                 if (!io_sqring_full(ctx))
9271                         break;
9272
9273                 schedule();
9274         } while (!signal_pending(current));
9275
9276         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9277 out:
9278         return ret;
9279 }
9280
9281 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9282                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9283                           const sigset_t __user **sig)
9284 {
9285         struct io_uring_getevents_arg arg;
9286
9287         /*
9288          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9289          * is just a pointer to the sigset_t.
9290          */
9291         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9292                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9293                 *ts = NULL;
9294                 return 0;
9295         }
9296
9297         /*
9298          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9299          * timespec and sigset_t pointers if good.
9300          */
9301         if (*argsz != sizeof(arg))
9302                 return -EINVAL;
9303         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9304                 return -EFAULT;
9305         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9306         *argsz = arg.sigmask_sz;
9307         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9308         return 0;
9309 }
9310
9311 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9312                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9313                 size_t, argsz)
9314 {
9315         struct io_ring_ctx *ctx;
9316         long ret = -EBADF;
9317         int submitted = 0;
9318         struct fd f;
9319
9320         io_run_task_work();
9321
9322         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9323                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9324                 return -EINVAL;
9325
9326         f = fdget(fd);
9327         if (!f.file)
9328                 return -EBADF;
9329
9330         ret = -EOPNOTSUPP;
9331         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9332                 goto out_fput;
9333
9334         ret = -ENXIO;
9335         ctx = f.file->private_data;
9336         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9337                 goto out_fput;
9338
9339         ret = -EBADFD;
9340         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9341                 goto out;
9342
9343         /*
9344          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9345          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9346          * we were asked to.
9347          */
9348         ret = 0;
9349         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9350                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9351
9352                 ret = -EOWNERDEAD;
9353                 if (unlikely(ctx->sqo_dead))
9354                         goto out;
9355                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9356                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9357                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9358                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9359                         if (ret)
9360                                 goto out;
9361                 }
9362                 submitted = to_submit;
9363         } else if (to_submit) {
9364                 ret = io_uring_add_task_file(ctx, f.file);
9365                 if (unlikely(ret))
9366                         goto out;
9367                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9368                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9369                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9370
9371                 if (submitted != to_submit)
9372                         goto out;
9373         }
9374         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9375                 const sigset_t __user *sig;
9376                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9377
9378                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9379                 if (unlikely(ret))
9380                         goto out;
9381
9382                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9383
9384                 /*
9385                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9386                  * space applications don't need to do io completion events
9387                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9388                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9389                  */
9390                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9391                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9392                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9393                 } else {
9394                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9395                 }
9396         }
9397
9398 out:
9399         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9400 out_fput:
9401         fdput(f);
9402         return submitted ? submitted : ret;
9403 }
9404
9405 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9406 static int io_uring_show_cred(int id, void *p, void *data)
9407 {
9408         struct io_identity *iod = p;
9409         const struct cred *cred = iod->creds;
9410         struct seq_file *m = data;
9411         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9412         struct group_info *gi;
9413         kernel_cap_t cap;
9414         unsigned __capi;
9415         int g;
9416
9417         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9418         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9419         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9420         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9421         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9422         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9423         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9424         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9425         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9426         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9427         gi = cred->group_info;
9428         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9429                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9430                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9431         }
9432         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9433         cap = cred->cap_effective;
9434         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9435                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9436         seq_putc(m, '\n');
9437         return 0;
9438 }
9439
9440 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9441 {
9442         struct io_sq_data *sq = NULL;
9443         bool has_lock;
9444         int i;
9445
9446         /*
9447          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9448          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9449          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9450          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9451          */
9452         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9453
9454         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
9455                 sq = ctx->sq_data;
9456
9457         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9458         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9459         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9460         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9461                 struct fixed_file_table *table;
9462                 struct file *f;
9463
9464                 table = &ctx->file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
9465                 f = table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
9466                 if (f)
9467                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9468                 else
9469                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9470         }
9471         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9472         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9473                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9474
9475                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9476                                                 (unsigned int) buf->len);
9477         }
9478         if (has_lock && !idr_is_empty(&ctx->personality_idr)) {
9479                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9480                 idr_for_each(&ctx->personality_idr, io_uring_show_cred, m);
9481         }
9482         seq_printf(m, "PollList:\n");
9483         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9484         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9485                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9486                 struct io_kiocb *req;
9487
9488                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9489                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9490                                         req->task->task_works != NULL);
9491         }
9492         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9493         if (has_lock)
9494                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9495 }
9496
9497 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9498 {
9499         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9500
9501         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9502                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9503                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9504         }
9505 }
9506 #endif
9507
9508 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9509         .release        = io_uring_release,
9510         .flush          = io_uring_flush,
9511         .mmap           = io_uring_mmap,
9512 #ifndef CONFIG_MMU
9513         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9514         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9515 #endif
9516         .poll           = io_uring_poll,
9517         .fasync         = io_uring_fasync,
9518 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9519         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9520 #endif
9521 };
9522
9523 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9524                                   struct io_uring_params *p)
9525 {
9526         struct io_rings *rings;
9527         size_t size, sq_array_offset;
9528
9529         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9530         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9531         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9532
9533         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9534         if (size == SIZE_MAX)
9535                 return -EOVERFLOW;
9536
9537         rings = io_mem_alloc(size);
9538         if (!rings)
9539                 return -ENOMEM;
9540
9541         ctx->rings = rings;
9542         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9543         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9544         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9545         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9546         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9547         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9548         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9549
9550         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9551         if (size == SIZE_MAX) {
9552                 io_mem_free(ctx->rings);
9553                 ctx->rings = NULL;
9554                 return -EOVERFLOW;
9555         }
9556
9557         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9558         if (!ctx->sq_sqes) {
9559                 io_mem_free(ctx->rings);
9560                 ctx->rings = NULL;
9561                 return -ENOMEM;
9562         }
9563
9564         return 0;
9565 }
9566
9567 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9568 {
9569         int ret, fd;
9570
9571         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9572         if (fd < 0)
9573                 return fd;
9574
9575         ret = io_uring_add_task_file(ctx, file);
9576         if (ret) {
9577                 put_unused_fd(fd);
9578                 return ret;
9579         }
9580         fd_install(fd, file);
9581         return fd;
9582 }
9583
9584 /*
9585  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9586  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9587  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9588  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9589  */
9590 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9591 {
9592         struct file *file;
9593 #if defined(CONFIG_UNIX)
9594         int ret;
9595
9596         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9597                                 &ctx->ring_sock);
9598         if (ret)
9599                 return ERR_PTR(ret);
9600 #endif
9601
9602         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9603                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9604 #if defined(CONFIG_UNIX)
9605         if (IS_ERR(file)) {
9606                 sock_release(ctx->ring_sock);
9607                 ctx->ring_sock = NULL;
9608         } else {
9609                 ctx->ring_sock->file = file;
9610         }
9611 #endif
9612         return file;
9613 }
9614
9615 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9616                            struct io_uring_params __user *params)
9617 {
9618         struct user_struct *user = NULL;
9619         struct io_ring_ctx *ctx;
9620         struct file *file;
9621         bool limit_mem;
9622         int ret;
9623
9624         if (!entries)
9625                 return -EINVAL;
9626         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9627                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9628                         return -EINVAL;
9629                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9630         }
9631
9632         /*
9633          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9634          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9635          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9636          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9637          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9638          * of CQ ring entries manually.
9639          */
9640         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9641         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9642                 /*
9643                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9644                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9645                  * any cq vs sq ring sizing.
9646                  */
9647                 if (!p->cq_entries)
9648                         return -EINVAL;
9649                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9650                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9651                                 return -EINVAL;
9652                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9653                 }
9654                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9655                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9656                         return -EINVAL;
9657         } else {
9658                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9659         }
9660
9661         user = get_uid(current_user());
9662         limit_mem = !capable(CAP_IPC_LOCK);
9663
9664         if (limit_mem) {
9665                 ret = __io_account_mem(user,
9666                                 ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries));
9667                 if (ret) {
9668                         free_uid(user);
9669                         return ret;
9670                 }
9671         }
9672
9673         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9674         if (!ctx) {
9675                 if (limit_mem)
9676                         __io_unaccount_mem(user, ring_pages(p->sq_entries,
9677                                                                 p->cq_entries));
9678                 free_uid(user);
9679                 return -ENOMEM;
9680         }
9681         ctx->compat = in_compat_syscall();
9682         ctx->user = user;
9683         ctx->creds = get_current_cred();
9684 #ifdef CONFIG_AUDIT
9685         ctx->loginuid = current->loginuid;
9686         ctx->sessionid = current->sessionid;
9687 #endif
9688         ctx->sqo_task = get_task_struct(current);
9689
9690         /*
9691          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9692          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9693          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9694          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9695          */
9696         mmgrab(current->mm);
9697         ctx->mm_account = current->mm;
9698
9699 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
9700         /*
9701          * The sq thread will belong to the original cgroup it was inited in.
9702          * If the cgroup goes offline (e.g. disabling the io controller), then
9703          * issued bios will be associated with the closest cgroup later in the
9704          * block layer.
9705          */
9706         rcu_read_lock();
9707         ctx->sqo_blkcg_css = blkcg_css();
9708         ret = css_tryget_online(ctx->sqo_blkcg_css);
9709         rcu_read_unlock();
9710         if (!ret) {
9711                 /* don't init against a dying cgroup, have the user try again */
9712                 ctx->sqo_blkcg_css = NULL;
9713                 ret = -ENODEV;
9714                 goto err;
9715         }
9716 #endif
9717
9718         /*
9719          * Account memory _before_ installing the file descriptor. Once
9720          * the descriptor is installed, it can get closed at any time. Also
9721          * do this before hitting the general error path, as ring freeing
9722          * will un-account as well.
9723          */
9724         io_account_mem(ctx, ring_pages(p->sq_entries, p->cq_entries),
9725                        ACCT_LOCKED);
9726         ctx->limit_mem = limit_mem;
9727
9728         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9729         if (ret)
9730                 goto err;
9731
9732         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9733         if (ret)
9734                 goto err;
9735
9736         if (!(p->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9737                 io_sq_offload_start(ctx);
9738
9739         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9740         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9741         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9742         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9743         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9744         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9745         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9746         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9747
9748         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9749         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9750         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9751         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9752         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9753         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9754         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9755         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9756
9757         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9758                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9759                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9760                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9761                         IORING_FEAT_EXT_ARG;
9762
9763         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9764                 ret = -EFAULT;
9765                 goto err;
9766         }
9767
9768         file = io_uring_get_file(ctx);
9769         if (IS_ERR(file)) {
9770                 ret = PTR_ERR(file);
9771                 goto err;
9772         }
9773
9774         /*
9775          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9776          * having closed it before we finish setup
9777          */
9778         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9779         if (ret < 0) {
9780                 io_disable_sqo_submit(ctx);
9781                 /* fput will clean it up */
9782                 fput(file);
9783                 return ret;
9784         }
9785
9786         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9787         return ret;
9788 err:
9789         io_disable_sqo_submit(ctx);
9790         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9791         return ret;
9792 }
9793
9794 /*
9795  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9796  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9797  * params structure passed in.
9798  */
9799 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9800 {
9801         struct io_uring_params p;
9802         int i;
9803
9804         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9805                 return -EFAULT;
9806         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9807                 if (p.resv[i])
9808                         return -EINVAL;
9809         }
9810
9811         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9812                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9813                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9814                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9815                 return -EINVAL;
9816
9817         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9818 }
9819
9820 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9821                 struct io_uring_params __user *, params)
9822 {
9823         return io_uring_setup(entries, params);
9824 }
9825
9826 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9827 {
9828         struct io_uring_probe *p;
9829         size_t size;
9830         int i, ret;
9831
9832         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9833         if (size == SIZE_MAX)
9834                 return -EOVERFLOW;
9835         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9836         if (!p)
9837                 return -ENOMEM;
9838
9839         ret = -EFAULT;
9840         if (copy_from_user(p, arg, size))
9841                 goto out;
9842         ret = -EINVAL;
9843         if (memchr_inv(p, 0, size))
9844                 goto out;
9845
9846         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9847         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9848                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9849
9850         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9851                 p->ops[i].op = i;
9852                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9853                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9854         }
9855         p->ops_len = i;
9856
9857         ret = 0;
9858         if (copy_to_user(arg, p, size))
9859                 ret = -EFAULT;
9860 out:
9861         kfree(p);
9862         return ret;
9863 }
9864
9865 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9866 {
9867         struct io_identity *id;
9868         int ret;
9869
9870         id = kmalloc(sizeof(*id), GFP_KERNEL);
9871         if (unlikely(!id))
9872                 return -ENOMEM;
9873
9874         io_init_identity(id);
9875         id->creds = get_current_cred();
9876
9877         ret = idr_alloc_cyclic(&ctx->personality_idr, id, 1, USHRT_MAX, GFP_KERNEL);
9878         if (ret < 0) {
9879                 put_cred(id->creds);
9880                 kfree(id);
9881         }
9882         return ret;
9883 }
9884
9885 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
9886 {
9887         struct io_identity *iod;
9888
9889         iod = idr_remove(&ctx->personality_idr, id);
9890         if (iod) {
9891                 put_cred(iod->creds);
9892                 if (refcount_dec_and_test(&iod->count))
9893                         kfree(iod);
9894                 return 0;
9895         }
9896
9897         return -EINVAL;
9898 }
9899
9900 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9901                                     unsigned int nr_args)
9902 {
9903         struct io_uring_restriction *res;
9904         size_t size;
9905         int i, ret;
9906
9907         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9908         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9909                 return -EBADFD;
9910
9911         /* We allow only a single restrictions registration */
9912         if (ctx->restrictions.registered)
9913                 return -EBUSY;
9914
9915         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9916                 return -EINVAL;
9917
9918         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9919         if (size == SIZE_MAX)
9920                 return -EOVERFLOW;
9921
9922         res = memdup_user(arg, size);
9923         if (IS_ERR(res))
9924                 return PTR_ERR(res);
9925
9926         ret = 0;
9927
9928         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9929                 switch (res[i].opcode) {
9930                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9931                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9932                                 ret = -EINVAL;
9933                                 goto out;
9934                         }
9935
9936                         __set_bit(res[i].register_op,
9937                                   ctx->restrictions.register_op);
9938                         break;
9939                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9940                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9941                                 ret = -EINVAL;
9942                                 goto out;
9943                         }
9944
9945                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9946                         break;
9947                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9948                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9949                         break;
9950                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9951                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9952                         break;
9953                 default:
9954                         ret = -EINVAL;
9955                         goto out;
9956                 }
9957         }
9958
9959 out:
9960         /* Reset all restrictions if an error happened */
9961         if (ret != 0)
9962                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9963         else
9964                 ctx->restrictions.registered = true;
9965
9966         kfree(res);
9967         return ret;
9968 }
9969
9970 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9971 {
9972         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9973                 return -EBADFD;
9974
9975         if (ctx->restrictions.registered)
9976                 ctx->restricted = 1;
9977
9978         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9979
9980         io_sq_offload_start(ctx);
9981
9982         return 0;
9983 }
9984
9985 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9986 {
9987         switch (op) {
9988         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9989         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9990         case IORING_REGISTER_PROBE:
9991         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9992         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9993                 return false;
9994         default:
9995                 return true;
9996         }
9997 }
9998
9999 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
10000                                void __user *arg, unsigned nr_args)
10001         __releases(ctx->uring_lock)
10002         __acquires(ctx->uring_lock)
10003 {
10004         int ret;
10005
10006         /*
10007          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
10008          * someone else killed the ctx or is already going through
10009          * io_uring_register().
10010          */
10011         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
10012                 return -ENXIO;
10013
10014         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10015                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
10016
10017                 /*
10018                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
10019                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
10020                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
10021                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
10022                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
10023                  * after we've killed the percpu ref.
10024                  */
10025                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10026                 do {
10027                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
10028                         if (!ret)
10029                                 break;
10030                         ret = io_run_task_work_sig();
10031                         if (ret < 0)
10032                                 break;
10033                 } while (1);
10034
10035                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10036
10037                 if (ret) {
10038                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
10039                         goto out_quiesce;
10040                 }
10041         }
10042
10043         if (ctx->restricted) {
10044                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
10045                         ret = -EINVAL;
10046                         goto out;
10047                 }
10048
10049                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
10050                         ret = -EACCES;
10051                         goto out;
10052                 }
10053         }
10054
10055         switch (opcode) {
10056         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
10057                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, arg, nr_args);
10058                 break;
10059         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
10060                 ret = -EINVAL;
10061                 if (arg || nr_args)
10062                         break;
10063                 ret = io_sqe_buffer_unregister(ctx);
10064                 break;
10065         case IORING_REGISTER_FILES:
10066                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
10067                 break;
10068         case IORING_UNREGISTER_FILES:
10069                 ret = -EINVAL;
10070                 if (arg || nr_args)
10071                         break;
10072                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
10073                 break;
10074         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
10075                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
10076                 break;
10077         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
10078         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
10079                 ret = -EINVAL;
10080                 if (nr_args != 1)
10081                         break;
10082                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
10083                 if (ret)
10084                         break;
10085                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
10086                         ctx->eventfd_async = 1;
10087                 else
10088                         ctx->eventfd_async = 0;
10089                 break;
10090         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
10091                 ret = -EINVAL;
10092                 if (arg || nr_args)
10093                         break;
10094                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
10095                 break;
10096         case IORING_REGISTER_PROBE:
10097                 ret = -EINVAL;
10098                 if (!arg || nr_args > 256)
10099                         break;
10100                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
10101                 break;
10102         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
10103                 ret = -EINVAL;
10104                 if (arg || nr_args)
10105                         break;
10106                 ret = io_register_personality(ctx);
10107                 break;
10108         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
10109                 ret = -EINVAL;
10110                 if (arg)
10111                         break;
10112                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
10113                 break;
10114         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
10115                 ret = -EINVAL;
10116                 if (arg || nr_args)
10117                         break;
10118                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
10119                 break;
10120         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
10121                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
10122                 break;
10123         default:
10124                 ret = -EINVAL;
10125                 break;
10126         }
10127
10128 out:
10129         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
10130                 /* bring the ctx back to life */
10131                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
10132 out_quiesce:
10133                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
10134         }
10135         return ret;
10136 }
10137
10138 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
10139                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
10140 {
10141         struct io_ring_ctx *ctx;
10142         long ret = -EBADF;
10143         struct fd f;
10144
10145         f = fdget(fd);
10146         if (!f.file)
10147                 return -EBADF;
10148
10149         ret = -EOPNOTSUPP;
10150         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
10151                 goto out_fput;
10152
10153         ctx = f.file->private_data;
10154
10155         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
10156         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
10157         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
10158         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
10159                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
10160 out_fput:
10161         fdput(f);
10162         return ret;
10163 }
10164
10165 static int __init io_uring_init(void)
10166 {
10167 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
10168         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
10169         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
10170 } while (0)
10171
10172 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
10173         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
10174         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
10175         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
10176         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
10177         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
10178         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
10179         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
10180         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
10181         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
10182         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
10183         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
10184         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
10185         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
10186         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
10187         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
10188         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
10189         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
10190         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
10191         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
10192         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
10193         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
10194         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
10195         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
10196         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
10197         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
10198         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
10199         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
10200         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
10201         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
10202         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
10203
10204         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
10205         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
10206         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC);
10207         return 0;
10208 };
10209 __initcall(io_uring_init);