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/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81 #include <linux/freezer.h>
  82
  83 #define CREATE_TRACE_POINTS
  84 #include <trace/events/io_uring.h>
  85
  86 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  87
  88 #include "internal.h"
  89 #include "io-wq.h"
  90
  91 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  92 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  93
  94 /*
  95  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  96  */
  97 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  98 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  99 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
 100 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 101 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 102                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 103
 104 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 105                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 106                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 107
 108 struct io_uring {
 109         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 110         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 111 };
 112
 113 /*
 114  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 115  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 116  *
 117  * The offsets to the member fields are published through struct
 118  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 119  */
 120 struct io_rings {
 121         /*
 122          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 123          * masked to get valid indices.
 124          *
 125          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 126          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 127          * cq ring.
 128          */
 129         struct io_uring         sq, cq;
 130         /*
 131          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 132          * ring_entries - 1)
 133          */
 134         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 135         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 136         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 137         /*
 138          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 139          * invalid index stored in array
 140          *
 141          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 142          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 143          * cached value).
 144          *
 145          * After a new SQ head value was read by the application this
 146          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 147          * the new SQ head (and possibly more).
 148          */
 149         u32                     sq_dropped;
 150         /*
 151          * Runtime SQ flags
 152          *
 153          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 154          * application.
 155          *
 156          * The application needs a full memory barrier before checking
 157          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 158          */
 159         u32                     sq_flags;
 160         /*
 161          * Runtime CQ flags
 162          *
 163          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 164          * kernel.
 165          */
 166         u32                     cq_flags;
 167         /*
 168          * Number of completion events lost because the queue was full;
 169          * this should be avoided by the application by making sure
 170          * there are not more requests pending than there is space in
 171          * the completion queue.
 172          *
 173          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 174          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 175          * cached value).
 176          *
 177          * As completion events come in out of order this counter is not
 178          * ordered with any other data.
 179          */
 180         u32                     cq_overflow;
 181         /*
 182          * Ring buffer of completion events.
 183          *
 184          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 185          * produced, so the application is allowed to modify pending
 186          * entries.
 187          */
 188         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 189 };
 190
 191 enum io_uring_cmd_flags {
 192         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 193         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 194 };
 195
 196 struct io_mapped_ubuf {
 197         u64             ubuf;
 198         size_t          len;
 199         struct          bio_vec *bvec;
 200         unsigned int    nr_bvecs;
 201         unsigned long   acct_pages;
 202 };
 203
 204 struct io_ring_ctx;
 205
 206 struct io_rsrc_put {
 207         struct list_head list;
 208         union {
 209                 void *rsrc;
 210                 struct file *file;
 211         };
 212 };
 213
 214 struct fixed_rsrc_table {
 215         struct file             **files;
 216 };
 217
 218 struct fixed_rsrc_ref_node {
 219         struct percpu_ref               refs;
 220         struct list_head                node;
 221         struct list_head                rsrc_list;
 222         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 223         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 224                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 225         struct llist_node               llist;
 226         bool                            done;
 227 };
 228
 229 struct fixed_rsrc_data {
 230         struct fixed_rsrc_table         *table;
 231         struct io_ring_ctx              *ctx;
 232
 233         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 234         struct percpu_ref               refs;
 235         struct completion               done;
 236         bool                            quiesce;
 237 };
 238
 239 struct io_buffer {
 240         struct list_head list;
 241         __u64 addr;
 242         __s32 len;
 243         __u16 bid;
 244 };
 245
 246 struct io_restriction {
 247         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 248         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 249         u8 sqe_flags_allowed;
 250         u8 sqe_flags_required;
 251         bool registered;
 252 };
 253
 254 enum {
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 256         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 257 };
 258
 259 struct io_sq_data {
 260         refcount_t              refs;
 261         struct rw_semaphore     rw_lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       startup;
 276         struct completion       exited;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct idr              io_buffer_idr;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 /*
 459  * First field must be the file pointer in all the
 460  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 461  */
 462 struct io_poll_iocb {
 463         struct file                     *file;
 464         struct wait_queue_head          *head;
 465         __poll_t                        events;
 466         bool                            done;
 467         bool                            canceled;
 468         struct wait_queue_entry         wait;
 469 };
 470
 471 struct io_poll_remove {
 472         struct file                     *file;
 473         u64                             addr;
 474 };
 475
 476 struct io_close {
 477         struct file                     *file;
 478         int                             fd;
 479 };
 480
 481 struct io_timeout_data {
 482         struct io_kiocb                 *req;
 483         struct hrtimer                  timer;
 484         struct timespec64               ts;
 485         enum hrtimer_mode               mode;
 486 };
 487
 488 struct io_accept {
 489         struct file                     *file;
 490         struct sockaddr __user          *addr;
 491         int __user                      *addr_len;
 492         int                             flags;
 493         unsigned long                   nofile;
 494 };
 495
 496 struct io_sync {
 497         struct file                     *file;
 498         loff_t                          len;
 499         loff_t                          off;
 500         int                             flags;
 501         int                             mode;
 502 };
 503
 504 struct io_cancel {
 505         struct file                     *file;
 506         u64                             addr;
 507 };
 508
 509 struct io_timeout {
 510         struct file                     *file;
 511         u32                             off;
 512         u32                             target_seq;
 513         struct list_head                list;
 514         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 515         struct io_kiocb                 *head;
 516 };
 517
 518 struct io_timeout_rem {
 519         struct file                     *file;
 520         u64                             addr;
 521
 522         /* timeout update */
 523         struct timespec64               ts;
 524         u32                             flags;
 525 };
 526
 527 struct io_rw {
 528         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 529         struct kiocb                    kiocb;
 530         u64                             addr;
 531         u64                             len;
 532 };
 533
 534 struct io_connect {
 535         struct file                     *file;
 536         struct sockaddr __user          *addr;
 537         int                             addr_len;
 538 };
 539
 540 struct io_sr_msg {
 541         struct file                     *file;
 542         union {
 543                 struct user_msghdr __user *umsg;
 544                 void __user             *buf;
 545         };
 546         int                             msg_flags;
 547         int                             bgid;
 548         size_t                          len;
 549         struct io_buffer                *kbuf;
 550 };
 551
 552 struct io_open {
 553         struct file                     *file;
 554         int                             dfd;
 555         struct filename                 *filename;
 556         struct open_how                 how;
 557         unsigned long                   nofile;
 558 };
 559
 560 struct io_rsrc_update {
 561         struct file                     *file;
 562         u64                             arg;
 563         u32                             nr_args;
 564         u32                             offset;
 565 };
 566
 567 struct io_fadvise {
 568         struct file                     *file;
 569         u64                             offset;
 570         u32                             len;
 571         u32                             advice;
 572 };
 573
 574 struct io_madvise {
 575         struct file                     *file;
 576         u64                             addr;
 577         u32                             len;
 578         u32                             advice;
 579 };
 580
 581 struct io_epoll {
 582         struct file                     *file;
 583         int                             epfd;
 584         int                             op;
 585         int                             fd;
 586         struct epoll_event              event;
 587 };
 588
 589 struct io_splice {
 590         struct file                     *file_out;
 591         struct file                     *file_in;
 592         loff_t                          off_out;
 593         loff_t                          off_in;
 594         u64                             len;
 595         unsigned int                    flags;
 596 };
 597
 598 struct io_provide_buf {
 599         struct file                     *file;
 600         __u64                           addr;
 601         __s32                           len;
 602         __u32                           bgid;
 603         __u16                           nbufs;
 604         __u16                           bid;
 605 };
 606
 607 struct io_statx {
 608         struct file                     *file;
 609         int                             dfd;
 610         unsigned int                    mask;
 611         unsigned int                    flags;
 612         const char __user               *filename;
 613         struct statx __user             *buffer;
 614 };
 615
 616 struct io_shutdown {
 617         struct file                     *file;
 618         int                             how;
 619 };
 620
 621 struct io_rename {
 622         struct file                     *file;
 623         int                             old_dfd;
 624         int                             new_dfd;
 625         struct filename                 *oldpath;
 626         struct filename                 *newpath;
 627         int                             flags;
 628 };
 629
 630 struct io_unlink {
 631         struct file                     *file;
 632         int                             dfd;
 633         int                             flags;
 634         struct filename                 *filename;
 635 };
 636
 637 struct io_completion {
 638         struct file                     *file;
 639         struct list_head                list;
 640         int                             cflags;
 641 };
 642
 643 struct io_async_connect {
 644         struct sockaddr_storage         address;
 645 };
 646
 647 struct io_async_msghdr {
 648         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 649         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 650         struct iovec                    *free_iov;
 651         struct sockaddr __user          *uaddr;
 652         struct msghdr                   msg;
 653         struct sockaddr_storage         addr;
 654 };
 655
 656 struct io_async_rw {
 657         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 658         const struct iovec              *free_iovec;
 659         struct iov_iter                 iter;
 660         size_t                          bytes_done;
 661         struct wait_page_queue          wpq;
 662 };
 663
 664 enum {
 665         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 666         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 667         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 668         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 669         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 670         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 671
 672         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 673         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 674         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 675         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 676         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 677         REQ_F_ISREG_BIT,
 678         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 679         REQ_F_POLLED_BIT,
 680         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 681         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 682         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 683         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 684
 685         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 686         __REQ_F_LAST_BIT,
 687 };
 688
 689 enum {
 690         /* ctx owns file */
 691         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 692         /* drain existing IO first */
 693         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 694         /* linked sqes */
 695         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 696         /* doesn't sever on completion < 0 */
 697         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 698         /* IOSQE_ASYNC */
 699         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 700         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 701         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 702
 703         /* fail rest of links */
 704         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 705         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 706         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 707         /* read/write uses file position */
 708         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 709         /* must not punt to workers */
 710         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 711         /* has or had linked timeout */
 712         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 713         /* regular file */
 714         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 715         /* needs cleanup */
 716         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 717         /* already went through poll handler */
 718         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 719         /* buffer already selected */
 720         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 721         /* doesn't need file table for this request */
 722         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 723         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 724         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 725         /* completion is deferred through io_comp_state */
 726         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 727 };
 728
 729 struct async_poll {
 730         struct io_poll_iocb     poll;
 731         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 732 };
 733
 734 struct io_task_work {
 735         struct io_wq_work_node  node;
 736         task_work_func_t        func;
 737 };
 738
 739 /*
 740  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 741  * as the first entry in their struct definition. So you can
 742  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 743  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 744  */
 745 struct io_kiocb {
 746         union {
 747                 struct file             *file;
 748                 struct io_rw            rw;
 749                 struct io_poll_iocb     poll;
 750                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 751                 struct io_accept        accept;
 752                 struct io_sync          sync;
 753                 struct io_cancel        cancel;
 754                 struct io_timeout       timeout;
 755                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 756                 struct io_connect       connect;
 757                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 758                 struct io_open          open;
 759                 struct io_close         close;
 760                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 761                 struct io_fadvise       fadvise;
 762                 struct io_madvise       madvise;
 763                 struct io_epoll         epoll;
 764                 struct io_splice        splice;
 765                 struct io_provide_buf   pbuf;
 766                 struct io_statx         statx;
 767                 struct io_shutdown      shutdown;
 768                 struct io_rename        rename;
 769                 struct io_unlink        unlink;
 770                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 771                 struct io_completion    compl;
 772         };
 773
 774         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 775         void                            *async_data;
 776         u8                              opcode;
 777         /* polled IO has completed */
 778         u8                              iopoll_completed;
 779
 780         u16                             buf_index;
 781         u32                             result;
 782
 783         struct io_ring_ctx              *ctx;
 784         unsigned int                    flags;
 785         refcount_t                      refs;
 786         struct task_struct              *task;
 787         u64                             user_data;
 788
 789         struct io_kiocb                 *link;
 790         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 791
 792         /*
 793          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 794          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 795          */
 796         struct list_head                inflight_entry;
 797         union {
 798                 struct io_task_work     io_task_work;
 799                 struct callback_head    task_work;
 800         };
 801         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 802         struct hlist_node               hash_node;
 803         struct async_poll               *apoll;
 804         struct io_wq_work               work;
 805 };
 806
 807 struct io_tctx_node {
 808         struct list_head        ctx_node;
 809         struct task_struct      *task;
 810         struct io_ring_ctx      *ctx;
 811 };
 812
 813 struct io_defer_entry {
 814         struct list_head        list;
 815         struct io_kiocb         *req;
 816         u32                     seq;
 817 };
 818
 819 struct io_op_def {
 820         /* needs req->file assigned */
 821         unsigned                needs_file : 1;
 822         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 823         unsigned                hash_reg_file : 1;
 824         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 825         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 826         /* opcode is not supported by this kernel */
 827         unsigned                not_supported : 1;
 828         /* set if opcode supports polled "wait" */
 829         unsigned                pollin : 1;
 830         unsigned                pollout : 1;
 831         /* op supports buffer selection */
 832         unsigned                buffer_select : 1;
 833         /* must always have async data allocated */
 834         unsigned                needs_async_data : 1;
 835         /* should block plug */
 836         unsigned                plug : 1;
 837         /* size of async data needed, if any */
 838         unsigned short          async_size;
 839 };
 840
 841 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 842         [IORING_OP_NOP] = {},
 843         [IORING_OP_READV] = {
 844                 .needs_file             = 1,
 845                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 846                 .pollin                 = 1,
 847                 .buffer_select          = 1,
 848                 .needs_async_data       = 1,
 849                 .plug                   = 1,
 850                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 851         },
 852         [IORING_OP_WRITEV] = {
 853                 .needs_file             = 1,
 854                 .hash_reg_file          = 1,
 855                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 856                 .pollout                = 1,
 857                 .needs_async_data       = 1,
 858                 .plug                   = 1,
 859                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 860         },
 861         [IORING_OP_FSYNC] = {
 862                 .needs_file             = 1,
 863         },
 864         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 865                 .needs_file             = 1,
 866                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 867                 .pollin                 = 1,
 868                 .plug                   = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 870         },
 871         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 872                 .needs_file             = 1,
 873                 .hash_reg_file          = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollout                = 1,
 876                 .plug                   = 1,
 877                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 878         },
 879         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 880                 .needs_file             = 1,
 881                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 882         },
 883         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 884         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 885                 .needs_file             = 1,
 886         },
 887         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 888                 .needs_file             = 1,
 889                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 890                 .pollout                = 1,
 891                 .needs_async_data       = 1,
 892                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 893         },
 894         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 895                 .needs_file             = 1,
 896                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 897                 .pollin                 = 1,
 898                 .buffer_select          = 1,
 899                 .needs_async_data       = 1,
 900                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 901         },
 902         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 903                 .needs_async_data       = 1,
 904                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 905         },
 906         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 907                 /* used by timeout updates' prep() */
 908         },
 909         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 910                 .needs_file             = 1,
 911                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 912                 .pollin                 = 1,
 913         },
 914         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 915         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 916                 .needs_async_data       = 1,
 917                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 918         },
 919         [IORING_OP_CONNECT] = {
 920                 .needs_file             = 1,
 921                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 922                 .pollout                = 1,
 923                 .needs_async_data       = 1,
 924                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 925         },
 926         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 927                 .needs_file             = 1,
 928         },
 929         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 930         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 931         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 932         [IORING_OP_STATX] = {},
 933         [IORING_OP_READ] = {
 934                 .needs_file             = 1,
 935                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 936                 .pollin                 = 1,
 937                 .buffer_select          = 1,
 938                 .plug                   = 1,
 939                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 940         },
 941         [IORING_OP_WRITE] = {
 942                 .needs_file             = 1,
 943                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 944                 .pollout                = 1,
 945                 .plug                   = 1,
 946                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 947         },
 948         [IORING_OP_FADVISE] = {
 949                 .needs_file             = 1,
 950         },
 951         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 952         [IORING_OP_SEND] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollout                = 1,
 956         },
 957         [IORING_OP_RECV] = {
 958                 .needs_file             = 1,
 959                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 960                 .pollin                 = 1,
 961                 .buffer_select          = 1,
 962         },
 963         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 964         },
 965         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 966                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 967         },
 968         [IORING_OP_SPLICE] = {
 969                 .needs_file             = 1,
 970                 .hash_reg_file          = 1,
 971                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 972         },
 973         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 974         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 975         [IORING_OP_TEE] = {
 976                 .needs_file             = 1,
 977                 .hash_reg_file          = 1,
 978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 979         },
 980         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
 981                 .needs_file             = 1,
 982         },
 983         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
 984         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
 985 };
 986
 987 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
 988 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
 989 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
 990                                          struct task_struct *task,
 991                                          struct files_struct *files);
 992 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
 993 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
 994 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
 995                         struct io_ring_ctx *ctx);
 996 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
 997
 998 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
 999 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1000 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1001 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1002 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1003 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1004 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1005 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1006 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1007 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1008 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1009 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1010                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1011                                  unsigned nr_args);
1012 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1013 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1014                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1015 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1016 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1017
1018 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1019                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1020 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1021                              const struct iovec *fast_iov,
1022                              struct iov_iter *iter, bool force);
1023 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1025                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1026
1027 static struct kmem_cache *req_cachep;
1028
1029 static const struct file_operations io_uring_fops;
1030
1031 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1032 {
1033 #if defined(CONFIG_UNIX)
1034         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1035                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1036
1037                 return ctx->ring_sock->sk;
1038         }
1039 #endif
1040         return NULL;
1041 }
1042 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1043
1044 #define io_for_each_link(pos, head) \
1045         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1046
1047 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1048 {
1049         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1050                 __io_clean_op(req);
1051 }
1052
1053 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1054 {
1055         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1056
1057         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1058                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1059                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1060         }
1061 }
1062
1063 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1064                           struct task_struct *task,
1065                           struct files_struct *files)
1066 {
1067         struct io_kiocb *req;
1068
1069         if (task && head->task != task) {
1070                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1071                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1072                         return true;
1073                 return false;
1074         }
1075         if (!files)
1076                 return true;
1077
1078         io_for_each_link(req, head) {
1079                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1080                         return true;
1081                 if (req->task->files == files)
1082                         return true;
1083         }
1084         return false;
1085 }
1086
1087 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1088 {
1089         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1090                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1091 }
1092
1093 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1094 {
1095         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1096
1097         complete(&ctx->ref_comp);
1098 }
1099
1100 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1101 {
1102         return !req->timeout.off;
1103 }
1104
1105 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1106 {
1107         struct io_ring_ctx *ctx;
1108         int hash_bits;
1109
1110         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1111         if (!ctx)
1112                 return NULL;
1113
1114         /*
1115          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1116          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1117          */
1118         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1119         hash_bits -= 5;
1120         if (hash_bits <= 0)
1121                 hash_bits = 1;
1122         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1123         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1124                                         GFP_KERNEL);
1125         if (!ctx->cancel_hash)
1126                 goto err;
1127         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1128
1129         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1130                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1131                 goto err;
1132
1133         ctx->flags = p->flags;
1134         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1135         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1136         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1137         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1138         init_completion(&ctx->ref_comp);
1139         idr_init(&ctx->io_buffer_idr);
1140         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1141         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1142         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1143         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1144         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1145         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1147         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1148         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1149         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1150         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1151         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1152         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1153         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1156         return ctx;
1157 err:
1158         kfree(ctx->cancel_hash);
1159         kfree(ctx);
1160         return NULL;
1161 }
1162
1163 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1164 {
1165         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1166                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1167
1168                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1169                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1170         }
1171
1172         return false;
1173 }
1174
1175 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1176 {
1177         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1178
1179         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1180                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1181
1182                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1183                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1184                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1185         }
1186 }
1187
1188 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1189 {
1190         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1191         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1192
1193         if (!req->work.creds)
1194                 req->work.creds = get_current_cred();
1195
1196         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1197                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1198
1199         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1200                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1201                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1202         } else {
1203                 if (def->unbound_nonreg_file)
1204                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1205         }
1206 }
1207
1208 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1209 {
1210         struct io_kiocb *cur;
1211
1212         io_for_each_link(cur, req)
1213                 io_prep_async_work(cur);
1214 }
1215
1216 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1217 {
1218         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1219         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1220         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1221
1222         BUG_ON(!tctx);
1223         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1224
1225         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1226                                         &req->work, req->flags);
1227         /* init ->work of the whole link before punting */
1228         io_prep_async_link(req);
1229         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1230         if (link)
1231                 io_queue_linked_timeout(link);
1232 }
1233
1234 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req)
1235 {
1236         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1237         int ret;
1238
1239         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1240         if (ret != -1) {
1241                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1242                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1243                 list_del_init(&req->timeout.list);
1244                 io_cqring_fill_event(req, 0);
1245                 io_put_req_deferred(req, 1);
1246         }
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Returns true if we found and killed one or more timeouts
1251  */
1252 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
1253                              struct files_struct *files)
1254 {
1255         struct io_kiocb *req, *tmp;
1256         int canceled = 0;
1257
1258         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1259         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
1260                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
1261                         io_kill_timeout(req);
1262                         canceled++;
1263                 }
1264         }
1265         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1266         return canceled != 0;
1267 }
1268
1269 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1270 {
1271         do {
1272                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1273                                                 struct io_defer_entry, list);
1274
1275                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1276                         break;
1277                 list_del_init(&de->list);
1278                 io_req_task_queue(de->req);
1279                 kfree(de);
1280         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1281 }
1282
1283 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1284 {
1285         u32 seq;
1286
1287         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1288                 return;
1289
1290         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1291
1292         do {
1293                 u32 events_needed, events_got;
1294                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1295                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1296
1297                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1298                         break;
1299
1300                 /*
1301                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1302                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1303                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1304                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1305                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1306                  */
1307                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1308                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1309                 if (events_got < events_needed)
1310                         break;
1311
1312                 list_del_init(&req->timeout.list);
1313                 io_kill_timeout(req);
1314         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1315
1316         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1317 }
1318
1319 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1320 {
1321         io_flush_timeouts(ctx);
1322
1323         /* order cqe stores with ring update */
1324         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1325
1326         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1327                 __io_queue_deferred(ctx);
1328 }
1329
1330 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1331 {
1332         struct io_rings *r = ctx->rings;
1333
1334         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1335 }
1336
1337 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1338 {
1339         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1340 }
1341
1342 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1343 {
1344         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1345         unsigned tail;
1346
1347         /*
1348          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1349          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1350          * fill the cq entry
1351          */
1352         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1353                 return NULL;
1354
1355         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1356         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1357 }
1358
1359 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1360 {
1361         if (!ctx->cq_ev_fd)
1362                 return false;
1363         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1364                 return false;
1365         if (!ctx->eventfd_async)
1366                 return true;
1367         return io_wq_current_is_worker();
1368 }
1369
1370 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1371 {
1372         /* see waitqueue_active() comment */
1373         smp_mb();
1374
1375         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1376                 wake_up(&ctx->wait);
1377         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1378                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1379         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1380                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1381         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1382                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1383                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1384         }
1385 }
1386
1387 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1388 {
1389         /* see waitqueue_active() comment */
1390         smp_mb();
1391
1392         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1393                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1394                         wake_up(&ctx->wait);
1395         }
1396         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1397                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1398         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1399                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1400                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1401         }
1402 }
1403
1404 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1405 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1406                                        struct task_struct *tsk,
1407                                        struct files_struct *files)
1408 {
1409         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1410         struct io_kiocb *req, *tmp;
1411         struct io_uring_cqe *cqe;
1412         unsigned long flags;
1413         bool all_flushed, posted;
1414         LIST_HEAD(list);
1415
1416         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1417                 return false;
1418
1419         posted = false;
1420         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1421         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1422                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1423                         continue;
1424
1425                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1426                 if (!cqe && !force)
1427                         break;
1428
1429                 list_move(&req->compl.list, &list);
1430                 if (cqe) {
1431                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1432                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1433                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1434                 } else {
1435                         ctx->cached_cq_overflow++;
1436                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1437                                    ctx->cached_cq_overflow);
1438                 }
1439                 posted = true;
1440         }
1441
1442         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1443         if (all_flushed) {
1444                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1445                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1446                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1447         }
1448
1449         if (posted)
1450                 io_commit_cqring(ctx);
1451         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1452         if (posted)
1453                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1454
1455         while (!list_empty(&list)) {
1456                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1457                 list_del(&req->compl.list);
1458                 io_put_req(req);
1459         }
1460
1461         return all_flushed;
1462 }
1463
1464 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1465                                      struct task_struct *tsk,
1466                                      struct files_struct *files)
1467 {
1468         bool ret = true;
1469
1470         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1471                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1472                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1473                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1474                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1475                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1476                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1477         }
1478
1479         return ret;
1480 }
1481
1482 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1483 {
1484         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1485         struct io_uring_cqe *cqe;
1486
1487         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1488
1489         /*
1490          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1491          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1492          * the ring.
1493          */
1494         cqe = io_get_cqring(ctx);
1495         if (likely(cqe)) {
1496                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1497                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1498                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1499         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1500                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1501                 /*
1502                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1503                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1504                  * to drop it on the floor.
1505                  */
1506                 ctx->cached_cq_overflow++;
1507                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1508         } else {
1509                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1510                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1511                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1512                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1513                 }
1514                 io_clean_op(req);
1515                 req->result = res;
1516                 req->compl.cflags = cflags;
1517                 refcount_inc(&req->refs);
1518                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1519         }
1520 }
1521
1522 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1523 {
1524         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1525 }
1526
1527 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1528                                  unsigned int cflags)
1529 {
1530         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1531         unsigned long flags;
1532
1533         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1534         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1535         /*
1536          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1537          * free_list cache.
1538          */
1539         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1540                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1541
1542                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1543                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1544                                 io_disarm_next(req);
1545                         if (req->link) {
1546                                 io_req_task_queue(req->link);
1547                                 req->link = NULL;
1548                         }
1549                 }
1550                 io_dismantle_req(req);
1551                 io_put_task(req->task, 1);
1552                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1553                 cs->locked_free_nr++;
1554         } else
1555                 req = NULL;
1556         io_commit_cqring(ctx);
1557         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1558         io_cqring_ev_posted(ctx);
1559
1560         if (req)
1561                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1562 }
1563
1564 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1565                                   unsigned int cflags)
1566 {
1567         io_clean_op(req);
1568         req->result = res;
1569         req->compl.cflags = cflags;
1570         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1571 }
1572
1573 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1574                                      long res, unsigned cflags)
1575 {
1576         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1577                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1578         else
1579                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1580 }
1581
1582 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1583 {
1584         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1585 }
1586
1587 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1590         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1591         struct io_kiocb *req = NULL;
1592
1593         /*
1594          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1595          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1596          * side cache.
1597          */
1598         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1599                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1600                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1601                 cs->locked_free_nr = 0;
1602                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1603         }
1604
1605         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1606                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1607                                         compl.list);
1608                 list_del(&req->compl.list);
1609                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1610                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1611                         break;
1612         }
1613
1614         return req != NULL;
1615 }
1616
1617 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1618 {
1619         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1620
1621         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1622
1623         if (!state->free_reqs) {
1624                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1625                 int ret;
1626
1627                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1628                         goto got_req;
1629
1630                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1631                                             state->reqs);
1632
1633                 /*
1634                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1635                  * retry single alloc to be on the safe side.
1636                  */
1637                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1638                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1639                         if (!state->reqs[0])
1640                                 return NULL;
1641                         ret = 1;
1642                 }
1643                 state->free_reqs = ret;
1644         }
1645 got_req:
1646         state->free_reqs--;
1647         return state->reqs[state->free_reqs];
1648 }
1649
1650 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1651                           bool fixed)
1652 {
1653         if (!fixed)
1654                 fput(file);
1655 }
1656
1657 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1658 {
1659         io_clean_op(req);
1660
1661         if (req->async_data)
1662                 kfree(req->async_data);
1663         if (req->file)
1664                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1665         if (req->fixed_rsrc_refs)
1666                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1667         if (req->work.creds) {
1668                 put_cred(req->work.creds);
1669                 req->work.creds = NULL;
1670         }
1671
1672         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1673                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1674                 unsigned long flags;
1675
1676                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1677                 list_del(&req->inflight_entry);
1678                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1679                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1680         }
1681 }
1682
1683 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1684 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1685 {
1686         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1687
1688         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1689         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1690                 wake_up(&tctx->wait);
1691         put_task_struct_many(task, nr);
1692 }
1693
1694 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1695 {
1696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1697
1698         io_dismantle_req(req);
1699         io_put_task(req->task, 1);
1700
1701         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1702         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1703 }
1704
1705 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1706 {
1707         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1708
1709         req->link = nxt->link;
1710         nxt->link = NULL;
1711 }
1712
1713 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1714         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1715 {
1716         struct io_kiocb *link = req->link;
1717         bool cancelled = false;
1718
1719         /*
1720          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1721          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1722          */
1723         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1724                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1725                 int ret;
1726
1727                 io_remove_next_linked(req);
1728                 link->timeout.head = NULL;
1729                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1730                 if (ret != -1) {
1731                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1732                         io_put_req_deferred(link, 1);
1733                         cancelled = true;
1734                 }
1735         }
1736         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1737         return cancelled;
1738 }
1739
1740 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1741         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1742 {
1743         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1744
1745         req->link = NULL;
1746         while (link) {
1747                 nxt = link->link;
1748                 link->link = NULL;
1749
1750                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1751                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1752                 io_put_req_deferred(link, 2);
1753                 link = nxt;
1754         }
1755 }
1756
1757 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1758         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1759 {
1760         bool posted = false;
1761
1762         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1763                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1764         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1765                 posted |= (req->link != NULL);
1766                 io_fail_links(req);
1767         }
1768         return posted;
1769 }
1770
1771 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt;
1774
1775         /*
1776          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1777          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1778          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1779          * of the chain.
1780          */
1781         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1782                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1783                 unsigned long flags;
1784                 bool posted;
1785
1786                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1787                 posted = io_disarm_next(req);
1788                 if (posted)
1789                         io_commit_cqring(req->ctx);
1790                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1791                 if (posted)
1792                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1793         }
1794         nxt = req->link;
1795         req->link = NULL;
1796         return nxt;
1797 }
1798
1799 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1802                 return NULL;
1803         return __io_req_find_next(req);
1804 }
1805
1806 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1807 {
1808         if (!ctx)
1809                 return;
1810         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1811                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1812                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1813                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1814         }
1815         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1816 }
1817
1818 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1819 {
1820         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1821         struct io_wq_work_list list;
1822         struct io_wq_work_node *node;
1823
1824         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1825                 return false;
1826
1827         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1828         list = tctx->task_list;
1829         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1830         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1831
1832         node = list.first;
1833         while (node) {
1834                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1835                 struct io_kiocb *req;
1836
1837                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1838                 if (req->ctx != ctx) {
1839                         ctx_flush_and_put(ctx);
1840                         ctx = req->ctx;
1841                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1842                 }
1843
1844                 req->task_work.func(&req->task_work);
1845                 node = next;
1846         }
1847
1848         ctx_flush_and_put(ctx);
1849         return list.first != NULL;
1850 }
1851
1852 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1853 {
1854         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1855
1856         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1857
1858         while (__tctx_task_work(tctx))
1859                 cond_resched();
1860 }
1861
1862 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1863                             enum task_work_notify_mode notify)
1864 {
1865         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1866         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1867         unsigned long flags;
1868         int ret;
1869
1870         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1871
1872         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1873         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1874         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1875
1876         /* task_work already pending, we're done */
1877         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1878             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1879                 return 0;
1880
1881         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1882                 return 0;
1883
1884         /*
1885          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1886          * in the list, it got run and we're fine.
1887          */
1888         ret = 0;
1889         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1890         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1891                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1892                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1893                         ret = 1;
1894                         break;
1895                 }
1896         }
1897         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1898         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1899         return ret;
1900 }
1901
1902 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1903 {
1904         struct task_struct *tsk = req->task;
1905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1906         enum task_work_notify_mode notify;
1907         int ret;
1908
1909         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1910                 return -ESRCH;
1911
1912         /*
1913          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1914          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1915          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1916          * will do the job.
1917          */
1918         notify = TWA_NONE;
1919         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1920                 notify = TWA_SIGNAL;
1921
1922         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1923         if (!ret)
1924                 wake_up_process(tsk);
1925
1926         return ret;
1927 }
1928
1929 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1930                                           task_work_func_t cb)
1931 {
1932         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1933         struct callback_head *head;
1934
1935         init_task_work(&req->task_work, cb);
1936         do {
1937                 head = READ_ONCE(ctx->exit_task_work);
1938                 req->task_work.next = head;
1939         } while (cmpxchg(&ctx->exit_task_work, head, &req->task_work) != head);
1940 }
1941
1942 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1943 {
1944         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1945
1946         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1947         io_cqring_fill_event(req, error);
1948         io_commit_cqring(ctx);
1949         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1950
1951         io_cqring_ev_posted(ctx);
1952         req_set_fail_links(req);
1953         io_double_put_req(req);
1954 }
1955
1956 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1957 {
1958         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1959         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1960
1961         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1962         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1963         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1964         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1965 }
1966
1967 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1968 {
1969         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1970
1971         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1972         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1973         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
1974                 __io_queue_sqe(req);
1975         else
1976                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
1977         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1978 }
1979
1980 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
1981 {
1982         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1983
1984         __io_req_task_submit(req);
1985 }
1986
1987 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
1988 {
1989         int ret;
1990
1991         req->task_work.func = io_req_task_submit;
1992         ret = io_req_task_work_add(req);
1993         if (unlikely(ret)) {
1994                 req->result = -ECANCELED;
1995                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
1996                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
1997         }
1998 }
1999
2000 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2001 {
2002         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2003         req->result = ret;
2004         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2005
2006         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2007                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2008 }
2009
2010 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2011 {
2012         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2013
2014         if (nxt)
2015                 io_req_task_queue(nxt);
2016 }
2017
2018 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2019 {
2020         io_queue_next(req);
2021         __io_free_req(req);
2022 }
2023
2024 struct req_batch {
2025         struct task_struct      *task;
2026         int                     task_refs;
2027         int                     ctx_refs;
2028 };
2029
2030 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2031 {
2032         rb->task_refs = 0;
2033         rb->ctx_refs = 0;
2034         rb->task = NULL;
2035 }
2036
2037 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2038                                      struct req_batch *rb)
2039 {
2040         if (rb->task)
2041                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2042         if (rb->ctx_refs)
2043                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2044 }
2045
2046 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2047                               struct io_submit_state *state)
2048 {
2049         io_queue_next(req);
2050
2051         if (req->task != rb->task) {
2052                 if (rb->task)
2053                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2054                 rb->task = req->task;
2055                 rb->task_refs = 0;
2056         }
2057         rb->task_refs++;
2058         rb->ctx_refs++;
2059
2060         io_dismantle_req(req);
2061         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2062                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2063         else
2064                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2065 }
2066
2067 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2068                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2069 {
2070         int i, nr = cs->nr;
2071         struct io_kiocb *req;
2072         struct req_batch rb;
2073
2074         io_init_req_batch(&rb);
2075         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2076         for (i = 0; i < nr; i++) {
2077                 req = cs->reqs[i];
2078                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2079         }
2080         io_commit_cqring(ctx);
2081         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2082
2083         io_cqring_ev_posted(ctx);
2084         for (i = 0; i < nr; i++) {
2085                 req = cs->reqs[i];
2086
2087                 /* submission and completion refs */
2088                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2089                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2090         }
2091
2092         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2093         cs->nr = 0;
2094 }
2095
2096 /*
2097  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2098  * was the last reference to this request.
2099  */
2100 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2101 {
2102         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2103
2104         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2105                 nxt = io_req_find_next(req);
2106                 __io_free_req(req);
2107         }
2108         return nxt;
2109 }
2110
2111 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2112 {
2113         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2114                 io_free_req(req);
2115 }
2116
2117 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2118 {
2119         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2120
2121         io_free_req(req);
2122 }
2123
2124 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2125 {
2126         int ret;
2127
2128         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2129         ret = io_req_task_work_add(req);
2130         if (unlikely(ret))
2131                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2132 }
2133
2134 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2135 {
2136         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2137                 io_free_req_deferred(req);
2138 }
2139
2140 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2141 {
2142         /* drop both submit and complete references */
2143         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2144                 io_free_req(req);
2145 }
2146
2147 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2148 {
2149         /* See comment at the top of this file */
2150         smp_rmb();
2151         return __io_cqring_events(ctx);
2152 }
2153
2154 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2155 {
2156         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2157
2158         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2159         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2160 }
2161
2162 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2163 {
2164         unsigned int cflags;
2165
2166         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2167         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2168         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2169         kfree(kbuf);
2170         return cflags;
2171 }
2172
2173 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2174 {
2175         struct io_buffer *kbuf;
2176
2177         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2178         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2179 }
2180
2181 static inline bool io_run_task_work(void)
2182 {
2183         /*
2184          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2185          * not add work to such a task.
2186          */
2187         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2188                 return false;
2189         if (current->task_works) {
2190                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2191                 task_work_run();
2192                 return true;
2193         }
2194
2195         return false;
2196 }
2197
2198 /*
2199  * Find and free completed poll iocbs
2200  */
2201 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2202                                struct list_head *done)
2203 {
2204         struct req_batch rb;
2205         struct io_kiocb *req;
2206
2207         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2208         smp_rmb();
2209
2210         io_init_req_batch(&rb);
2211         while (!list_empty(done)) {
2212                 int cflags = 0;
2213
2214                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2215                 list_del(&req->inflight_entry);
2216
2217                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2218                         req->iopoll_completed = 0;
2219                         if (io_rw_reissue(req))
2220                                 continue;
2221                 }
2222
2223                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2224                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2225
2226                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2227                 (*nr_events)++;
2228
2229                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2230                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2231         }
2232
2233         io_commit_cqring(ctx);
2234         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2235         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2236 }
2237
2238 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2239                         long min)
2240 {
2241         struct io_kiocb *req, *tmp;
2242         LIST_HEAD(done);
2243         bool spin;
2244         int ret;
2245
2246         /*
2247          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2248          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2249          */
2250         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2251
2252         ret = 0;
2253         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2254                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2255
2256                 /*
2257                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2258                  * If we find a request that requires polling, break out
2259                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2260                  */
2261                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2262                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2263                         continue;
2264                 }
2265                 if (!list_empty(&done))
2266                         break;
2267
2268                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2269                 if (ret < 0)
2270                         break;
2271
2272                 /* iopoll may have completed current req */
2273                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2274                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2275
2276                 if (ret && spin)
2277                         spin = false;
2278                 ret = 0;
2279         }
2280
2281         if (!list_empty(&done))
2282                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2283
2284         return ret;
2285 }
2286
2287 /*
2288  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2289  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2290  * as a non-spinning completion check.
2291  */
2292 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2293                                 long min)
2294 {
2295         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2296                 int ret;
2297
2298                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2299                 if (ret < 0)
2300                         return ret;
2301                 if (*nr_events >= min)
2302                         return 0;
2303         }
2304
2305         return 1;
2306 }
2307
2308 /*
2309  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2310  * find and complete them.
2311  */
2312 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2313 {
2314         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2315                 return;
2316
2317         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2318         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2319                 unsigned int nr_events = 0;
2320
2321                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2322
2323                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2324                 if (nr_events == 0)
2325                         break;
2326                 /*
2327                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2328                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2329                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2330                  */
2331                 if (need_resched()) {
2332                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2333                         cond_resched();
2334                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2335                 }
2336         }
2337         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2338 }
2339
2340 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2341 {
2342         unsigned int nr_events = 0;
2343         int iters = 0, ret = 0;
2344
2345         /*
2346          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2347          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2348          * that got punted to a workqueue.
2349          */
2350         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2351         do {
2352                 /*
2353                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2354                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2355                  * already triggered a CQE (eg in error).
2356                  */
2357                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2358                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2359                 if (io_cqring_events(ctx))
2360                         break;
2361
2362                 /*
2363                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2364                  * application entering polling for a command before it gets
2365                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2366                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2367                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2368                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2369                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2370                  * very same mutex.
2371                  */
2372                 if (!(++iters & 7)) {
2373                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2374                         io_run_task_work();
2375                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2376                 }
2377
2378                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2379                 if (ret <= 0)
2380                         break;
2381                 ret = 0;
2382         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2383
2384         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2385         return ret;
2386 }
2387
2388 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2389 {
2390         /*
2391          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2392          * thread.
2393          */
2394         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2395                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2396
2397                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2398         }
2399         file_end_write(req->file);
2400 }
2401
2402 #ifdef CONFIG_BLOCK
2403 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2404 {
2405         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2406         int rw, ret;
2407         struct iov_iter iter;
2408
2409         /* already prepared */
2410         if (req->async_data)
2411                 return true;
2412
2413         switch (req->opcode) {
2414         case IORING_OP_READV:
2415         case IORING_OP_READ_FIXED:
2416         case IORING_OP_READ:
2417                 rw = READ;
2418                 break;
2419         case IORING_OP_WRITEV:
2420         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2421         case IORING_OP_WRITE:
2422                 rw = WRITE;
2423                 break;
2424         default:
2425                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2426                                 req->opcode);
2427                 return false;
2428         }
2429
2430         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2431         if (ret < 0)
2432                 return false;
2433         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2434 }
2435
2436 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2437 {
2438         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2439         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2440
2441         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2442                 return false;
2443         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2444             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2445                 return false;
2446         /*
2447          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2448          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2449          * -EAGAIN.
2450          */
2451         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2452                 return false;
2453         return true;
2454 }
2455 #endif
2456
2457 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2458 {
2459 #ifdef CONFIG_BLOCK
2460         if (!io_rw_should_reissue(req))
2461                 return false;
2462
2463         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2464
2465         if (io_resubmit_prep(req)) {
2466                 refcount_inc(&req->refs);
2467                 io_queue_async_work(req);
2468                 return true;
2469         }
2470         req_set_fail_links(req);
2471 #endif
2472         return false;
2473 }
2474
2475 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2476                              unsigned int issue_flags)
2477 {
2478         int cflags = 0;
2479
2480         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_reissue(req))
2481                 return;
2482         if (res != req->result)
2483                 req_set_fail_links(req);
2484
2485         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2486                 kiocb_end_write(req);
2487         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2488                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2489         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2490 }
2491
2492 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2493 {
2494         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2495
2496         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2497 }
2498
2499 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2500 {
2501         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2502
2503 #ifdef CONFIG_BLOCK
2504         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2505         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2506                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2507
2508                 if (rw)
2509                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2510                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2511                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2512                         res = -EIO;
2513         }
2514 #endif
2515
2516         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2517                 kiocb_end_write(req);
2518
2519         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2520                 req_set_fail_links(req);
2521
2522         WRITE_ONCE(req->result, res);
2523         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2524         smp_wmb();
2525         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2526 }
2527
2528 /*
2529  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2530  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2531  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2532  * accessing the kiocb cookie.
2533  */
2534 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2535 {
2536         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2537
2538         /*
2539          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2540          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2541          * different devices.
2542          */
2543         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2544                 ctx->poll_multi_file = false;
2545         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2546                 struct io_kiocb *list_req;
2547
2548                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2549                                                 inflight_entry);
2550                 if (list_req->file != req->file)
2551                         ctx->poll_multi_file = true;
2552         }
2553
2554         /*
2555          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2556          * it to the front so we find it first.
2557          */
2558         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2559                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2560         else
2561                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2562
2563         /*
2564          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2565          * task context or in io worker task context. If current task context is
2566          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2567          */
2568         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2569             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2570                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2571 }
2572
2573 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2574 {
2575         if (state->file_refs) {
2576                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2577                 state->file_refs = 0;
2578         }
2579 }
2580
2581 /*
2582  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2583  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2584  * has more than one submission.
2585  */
2586 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2587 {
2588         if (!state)
2589                 return fget(fd);
2590
2591         if (state->file_refs) {
2592                 if (state->fd == fd) {
2593                         state->file_refs--;
2594                         return state->file;
2595                 }
2596                 io_state_file_put(state);
2597         }
2598         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2599         if (unlikely(!state->file))
2600                 return NULL;
2601
2602         state->fd = fd;
2603         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2604         return state->file;
2605 }
2606
2607 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2608 {
2609         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2610 }
2611
2612 /*
2613  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2614  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2615  * inline.
2616  */
2617 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2618 {
2619         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2620
2621         if (S_ISBLK(mode)) {
2622                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2623                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2624                         return true;
2625                 return false;
2626         }
2627         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2628                 return true;
2629         if (S_ISREG(mode)) {
2630                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2631                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2632                     file->f_op != &io_uring_fops)
2633                         return true;
2634                 return false;
2635         }
2636
2637         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2638         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2639                 return true;
2640
2641         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2642                 return false;
2643
2644         if (rw == READ)
2645                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2646
2647         return file->f_op->write_iter != NULL;
2648 }
2649
2650 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2651 {
2652         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2653         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2654         struct file *file = req->file;
2655         unsigned ioprio;
2656         int ret;
2657
2658         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2659                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2660
2661         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2662         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2663                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2664                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2665         }
2666         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2667         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2668         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2669         if (unlikely(ret))
2670                 return ret;
2671
2672         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2673         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2674                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2675
2676         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2677         if (ioprio) {
2678                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2679                 if (ret)
2680                         return ret;
2681
2682                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2683         } else
2684                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2685
2686         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2687                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2688                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2689                         return -EOPNOTSUPP;
2690
2691                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2692                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2693                 req->iopoll_completed = 0;
2694         } else {
2695                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2696                         return -EINVAL;
2697                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2698         }
2699
2700         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2701         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2702         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2703         return 0;
2704 }
2705
2706 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2707 {
2708         switch (ret) {
2709         case -EIOCBQUEUED:
2710                 break;
2711         case -ERESTARTSYS:
2712         case -ERESTARTNOINTR:
2713         case -ERESTARTNOHAND:
2714         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2715                 /*
2716                  * We can't just restart the syscall, since previously
2717                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2718                  * IO with EINTR.
2719                  */
2720                 ret = -EINTR;
2721                 fallthrough;
2722         default:
2723                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2724         }
2725 }
2726
2727 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2728                        unsigned int issue_flags)
2729 {
2730         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2731         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2732
2733         /* add previously done IO, if any */
2734         if (io && io->bytes_done > 0) {
2735                 if (ret < 0)
2736                         ret = io->bytes_done;
2737                 else
2738                         ret += io->bytes_done;
2739         }
2740
2741         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2742                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2743         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2744                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2745         else
2746                 io_rw_done(kiocb, ret);
2747 }
2748
2749 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2750 {
2751         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2752         size_t len = req->rw.len;
2753         struct io_mapped_ubuf *imu;
2754         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2755         size_t offset;
2756         u64 buf_addr;
2757
2758         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2759                 return -EFAULT;
2760         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2761         imu = &ctx->user_bufs[index];
2762         buf_addr = req->rw.addr;
2763
2764         /* overflow */
2765         if (buf_addr + len < buf_addr)
2766                 return -EFAULT;
2767         /* not inside the mapped region */
2768         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2769                 return -EFAULT;
2770
2771         /*
2772          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2773          * and advance us to the beginning.
2774          */
2775         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2776         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2777
2778         if (offset) {
2779                 /*
2780                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2781                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2782                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2783                  * we know that:
2784                  *
2785                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2786                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2787                  *    first and last bvec
2788                  *
2789                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2790                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2791                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2792                  * since we can just skip the first segment, which may not
2793                  * be PAGE_SIZE aligned.
2794                  */
2795                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2796
2797                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2798                         iov_iter_advance(iter, offset);
2799                 } else {
2800                         unsigned long seg_skip;
2801
2802                         /* skip first vec */
2803                         offset -= bvec->bv_len;
2804                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2805
2806                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2807                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2808                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2809                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2810                 }
2811         }
2812
2813         return 0;
2814 }
2815
2816 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2817 {
2818         if (needs_lock)
2819                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2820 }
2821
2822 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2823 {
2824         /*
2825          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2826          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2827          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2828          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2829          */
2830         if (needs_lock)
2831                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2832 }
2833
2834 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2835                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2836                                           bool needs_lock)
2837 {
2838         struct io_buffer *head;
2839
2840         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2841                 return kbuf;
2842
2843         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2844
2845         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2846
2847         head = idr_find(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2848         if (head) {
2849                 if (!list_empty(&head->list)) {
2850                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2851                                                         list);
2852                         list_del(&kbuf->list);
2853                 } else {
2854                         kbuf = head;
2855                         idr_remove(&req->ctx->io_buffer_idr, bgid);
2856                 }
2857                 if (*len > kbuf->len)
2858                         *len = kbuf->len;
2859         } else {
2860                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2861         }
2862
2863         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2864
2865         return kbuf;
2866 }
2867
2868 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2869                                         bool needs_lock)
2870 {
2871         struct io_buffer *kbuf;
2872         u16 bgid;
2873
2874         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2875         bgid = req->buf_index;
2876         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2877         if (IS_ERR(kbuf))
2878                 return kbuf;
2879         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2880         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2881         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_COMPAT
2885 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2886                                 bool needs_lock)
2887 {
2888         struct compat_iovec __user *uiov;
2889         compat_ssize_t clen;
2890         void __user *buf;
2891         ssize_t len;
2892
2893         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2894         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2895                 return -EFAULT;
2896         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2897                 return -EFAULT;
2898         if (clen < 0)
2899                 return -EINVAL;
2900
2901         len = clen;
2902         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2903         if (IS_ERR(buf))
2904                 return PTR_ERR(buf);
2905         iov[0].iov_base = buf;
2906         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2907         return 0;
2908 }
2909 #endif
2910
2911 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2912                                       bool needs_lock)
2913 {
2914         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2915         void __user *buf;
2916         ssize_t len;
2917
2918         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2919                 return -EFAULT;
2920
2921         len = iov[0].iov_len;
2922         if (len < 0)
2923                 return -EINVAL;
2924         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2925         if (IS_ERR(buf))
2926                 return PTR_ERR(buf);
2927         iov[0].iov_base = buf;
2928         iov[0].iov_len = len;
2929         return 0;
2930 }
2931
2932 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2933                                     bool needs_lock)
2934 {
2935         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2936                 struct io_buffer *kbuf;
2937
2938                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2939                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2940                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2941                 return 0;
2942         }
2943         if (req->rw.len != 1)
2944                 return -EINVAL;
2945
2946 #ifdef CONFIG_COMPAT
2947         if (req->ctx->compat)
2948                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2949 #endif
2950
2951         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2952 }
2953
2954 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2955                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2956 {
2957         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2958         size_t sqe_len = req->rw.len;
2959         u8 opcode = req->opcode;
2960         ssize_t ret;
2961
2962         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2963                 *iovec = NULL;
2964                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2965         }
2966
2967         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2968         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2969                 return -EINVAL;
2970
2971         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
2972                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2973                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
2974                         if (IS_ERR(buf))
2975                                 return PTR_ERR(buf);
2976                         req->rw.len = sqe_len;
2977                 }
2978
2979                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
2980                 *iovec = NULL;
2981                 return ret;
2982         }
2983
2984         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
2985                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
2986                 if (!ret)
2987                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
2988                 *iovec = NULL;
2989                 return ret;
2990         }
2991
2992         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
2993                               req->ctx->compat);
2994 }
2995
2996 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
2997 {
2998         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
2999 }
3000
3001 /*
3002  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3003  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3004  */
3005 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3006 {
3007         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3008         struct file *file = req->file;
3009         ssize_t ret = 0;
3010
3011         /*
3012          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3013          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3014          * the kiocb to be handled from an async context.
3015          */
3016         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3017                 return -EOPNOTSUPP;
3018         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3019                 return -EAGAIN;
3020
3021         while (iov_iter_count(iter)) {
3022                 struct iovec iovec;
3023                 ssize_t nr;
3024
3025                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3026                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3027                 } else {
3028                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3029                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3030                 }
3031
3032                 if (rw == READ) {
3033                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3034                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3035                 } else {
3036                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3037                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3038                 }
3039
3040                 if (nr < 0) {
3041                         if (!ret)
3042                                 ret = nr;
3043                         break;
3044                 }
3045                 ret += nr;
3046                 if (nr != iovec.iov_len)
3047                         break;
3048                 req->rw.len -= nr;
3049                 req->rw.addr += nr;
3050                 iov_iter_advance(iter, nr);
3051         }
3052
3053         return ret;
3054 }
3055
3056 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3057                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3058 {
3059         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3060
3061         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3062         rw->free_iovec = iovec;
3063         rw->bytes_done = 0;
3064         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3065         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3066                 return;
3067         if (!iovec) {
3068                 unsigned iov_off = 0;
3069
3070                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3071                 if (iter->iov != fast_iov) {
3072                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3073                         rw->iter.iov += iov_off;
3074                 }
3075                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3076                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3077                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3078         } else {
3079                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3080         }
3081 }
3082
3083 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3084 {
3085         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3086         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3087         return req->async_data == NULL;
3088 }
3089
3090 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3091 {
3092         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3093                 return 0;
3094
3095         return  __io_alloc_async_data(req);
3096 }
3097
3098 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3099                              const struct iovec *fast_iov,
3100                              struct iov_iter *iter, bool force)
3101 {
3102         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3103                 return 0;
3104         if (!req->async_data) {
3105                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3106                         kfree(iovec);
3107                         return -ENOMEM;
3108                 }
3109
3110                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3111         }
3112         return 0;
3113 }
3114
3115 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3116 {
3117         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3118         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3119         int ret;
3120
3121         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3122         if (unlikely(ret < 0))
3123                 return ret;
3124
3125         iorw->bytes_done = 0;
3126         iorw->free_iovec = iov;
3127         if (iov)
3128                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3129         return 0;
3130 }
3131
3132 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3133 {
3134         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3135                 return -EBADF;
3136         return io_prep_rw(req, sqe);
3137 }
3138
3139 /*
3140  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3141  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3142  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3143  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3144  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3145  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3146  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3147  * slow path.
3148  */
3149 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3150                              int sync, void *arg)
3151 {
3152         struct wait_page_queue *wpq;
3153         struct io_kiocb *req = wait->private;
3154         struct wait_page_key *key = arg;
3155
3156         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3157
3158         if (!wake_page_match(wpq, key))
3159                 return 0;
3160
3161         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3162         list_del_init(&wait->entry);
3163
3164         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3165         refcount_inc(&req->refs);
3166         io_req_task_queue(req);
3167         return 1;
3168 }
3169
3170 /*
3171  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3172  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3173  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3174  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3175  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3176  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3177  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3178  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3179  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3180  * async worker threads for a blocking retry.
3181  */
3182 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3183 {
3184         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3185         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3186         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3187
3188         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3189         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3190                 return false;
3191
3192         /* Only for buffered IO */
3193         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3194                 return false;
3195
3196         /*
3197          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3198          * support callback based unlocks
3199          */
3200         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3201                 return false;
3202
3203         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3204         wait->wait.private = req;
3205         wait->wait.flags = 0;
3206         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3207         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3208         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3209         kiocb->ki_waitq = wait;
3210         return true;
3211 }
3212
3213 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3214 {
3215         if (req->file->f_op->read_iter)
3216                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3217         else if (req->file->f_op->read)
3218                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3219         else
3220                 return -EINVAL;
3221 }
3222
3223 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3224 {
3225         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3226         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3227         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3228         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3229         ssize_t io_size, ret, ret2;
3230         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3231
3232         if (rw) {
3233                 iter = &rw->iter;
3234                 iovec = NULL;
3235         } else {
3236                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3237                 if (ret < 0)
3238                         return ret;
3239         }
3240         io_size = iov_iter_count(iter);
3241         req->result = io_size;
3242
3243         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3244         if (!force_nonblock)
3245                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3246         else
3247                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3248
3249         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3250         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3251                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3252                 return ret ?: -EAGAIN;
3253         }
3254
3255         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3256         if (unlikely(ret)) {
3257                 kfree(iovec);
3258                 return ret;
3259         }
3260
3261         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3262
3263         if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3264                 if (req->async_data)
3265                         iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3266                 goto out_free;
3267         } else if (ret == -EAGAIN) {
3268                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3269                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3270                         goto done;
3271                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3272                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3273                         goto done;
3274                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3275                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3276                 ret = 0;
3277         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3278                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3279                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3280                 goto done;
3281         }
3282
3283         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3284         if (ret2)
3285                 return ret2;
3286
3287         iovec = NULL;
3288         rw = req->async_data;
3289         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3290         iter = &rw->iter;
3291
3292         do {
3293                 io_size -= ret;
3294                 rw->bytes_done += ret;
3295                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3296                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3297                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3298                         return -EAGAIN;
3299                 }
3300
3301                 /*
3302                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3303                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3304                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3305                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3306                  */
3307                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3308                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3309                         return 0;
3310                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3311                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3312         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3313 done:
3314         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3315 out_free:
3316         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3317         if (iovec)
3318                 kfree(iovec);
3319         return 0;
3320 }
3321
3322 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3323 {
3324         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3325                 return -EBADF;
3326         return io_prep_rw(req, sqe);
3327 }
3328
3329 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3330 {
3331         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3332         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3333         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3334         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3335         ssize_t ret, ret2, io_size;
3336         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3337
3338         if (rw) {
3339                 iter = &rw->iter;
3340                 iovec = NULL;
3341         } else {
3342                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3343                 if (ret < 0)
3344                         return ret;
3345         }
3346         io_size = iov_iter_count(iter);
3347         req->result = io_size;
3348
3349         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3350         if (!force_nonblock)
3351                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3352         else
3353                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3354
3355         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3356         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3357                 goto copy_iov;
3358
3359         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3360         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3361             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3362                 goto copy_iov;
3363
3364         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3365         if (unlikely(ret))
3366                 goto out_free;
3367
3368         /*
3369          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3370          * which will be released by another thread in
3371          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3372          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3373          * we return to userspace.
3374          */
3375         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3376                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3377                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3378                                         SB_FREEZE_WRITE);
3379         }
3380         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3381
3382         if (req->file->f_op->write_iter)
3383                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3384         else if (req->file->f_op->write)
3385                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3386         else
3387                 ret2 = -EINVAL;
3388
3389         /*
3390          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3391          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3392          */
3393         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3394                 ret2 = -EAGAIN;
3395         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3396         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3397                 goto done;
3398         if (ret2 == -EIOCBQUEUED && req->async_data)
3399                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3400         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3401                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3402                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3403                         goto copy_iov;
3404 done:
3405                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3406         } else {
3407 copy_iov:
3408                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3409                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3410                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3411                 return ret ?: -EAGAIN;
3412         }
3413 out_free:
3414         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3415         if (iovec)
3416                 kfree(iovec);
3417         return ret;
3418 }
3419
3420 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3421                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3422 {
3423         struct io_rename *ren = &req->rename;
3424         const char __user *oldf, *newf;
3425
3426         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3427                 return -EBADF;
3428
3429         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3430         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3431         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3432         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3433         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3434
3435         ren->oldpath = getname(oldf);
3436         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3437                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3438
3439         ren->newpath = getname(newf);
3440         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3441                 putname(ren->oldpath);
3442                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3443         }
3444
3445         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3446         return 0;
3447 }
3448
3449 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3450 {
3451         struct io_rename *ren = &req->rename;
3452         int ret;
3453
3454         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3455                 return -EAGAIN;
3456
3457         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3458                                 ren->newpath, ren->flags);
3459
3460         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3461         if (ret < 0)
3462                 req_set_fail_links(req);
3463         io_req_complete(req, ret);
3464         return 0;
3465 }
3466
3467 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3468                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3469 {
3470         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3471         const char __user *fname;
3472
3473         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3474                 return -EBADF;
3475
3476         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3477
3478         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3479         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3480                 return -EINVAL;
3481
3482         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3483         un->filename = getname(fname);
3484         if (IS_ERR(un->filename))
3485                 return PTR_ERR(un->filename);
3486
3487         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3488         return 0;
3489 }
3490
3491 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3492 {
3493         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3494         int ret;
3495
3496         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3497                 return -EAGAIN;
3498
3499         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3500                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3501         else
3502                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3503
3504         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3505         if (ret < 0)
3506                 req_set_fail_links(req);
3507         io_req_complete(req, ret);
3508         return 0;
3509 }
3510
3511 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3512                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3513 {
3514 #if defined(CONFIG_NET)
3515         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3516                 return -EINVAL;
3517         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3518             sqe->buf_index)
3519                 return -EINVAL;
3520
3521         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3522         return 0;
3523 #else
3524         return -EOPNOTSUPP;
3525 #endif
3526 }
3527
3528 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3529 {
3530 #if defined(CONFIG_NET)
3531         struct socket *sock;
3532         int ret;
3533
3534         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3535                 return -EAGAIN;
3536
3537         sock = sock_from_file(req->file);
3538         if (unlikely(!sock))
3539                 return -ENOTSOCK;
3540
3541         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3542         if (ret < 0)
3543                 req_set_fail_links(req);
3544         io_req_complete(req, ret);
3545         return 0;
3546 #else
3547         return -EOPNOTSUPP;
3548 #endif
3549 }
3550
3551 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3552                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3553 {
3554         struct io_splice* sp = &req->splice;
3555         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3556
3557         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3558                 return -EINVAL;
3559
3560         sp->file_in = NULL;
3561         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3562         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3563
3564         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3565                 return -EINVAL;
3566
3567         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3568                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3569         if (!sp->file_in)
3570                 return -EBADF;
3571         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3572
3573         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3574                 /*
3575                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3576                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3577                  */
3578                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3579         }
3580
3581         return 0;
3582 }
3583
3584 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3585                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3586 {
3587         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3588                 return -EINVAL;
3589         return __io_splice_prep(req, sqe);
3590 }
3591
3592 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3593 {
3594         struct io_splice *sp = &req->splice;
3595         struct file *in = sp->file_in;
3596         struct file *out = sp->file_out;
3597         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3598         long ret = 0;
3599
3600         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3601                 return -EAGAIN;
3602         if (sp->len)
3603                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3604
3605         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3606         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3607
3608         if (ret != sp->len)
3609                 req_set_fail_links(req);
3610         io_req_complete(req, ret);
3611         return 0;
3612 }
3613
3614 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3615 {
3616         struct io_splice* sp = &req->splice;
3617
3618         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3619         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3620         return __io_splice_prep(req, sqe);
3621 }
3622
3623 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3624 {
3625         struct io_splice *sp = &req->splice;
3626         struct file *in = sp->file_in;
3627         struct file *out = sp->file_out;
3628         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3629         loff_t *poff_in, *poff_out;
3630         long ret = 0;
3631
3632         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3633                 return -EAGAIN;
3634
3635         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3636         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3637
3638         if (sp->len)
3639                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3640
3641         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3642         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3643
3644         if (ret != sp->len)
3645                 req_set_fail_links(req);
3646         io_req_complete(req, ret);
3647         return 0;
3648 }
3649
3650 /*
3651  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3652  */
3653 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3654 {
3655         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3656
3657         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3658                 return -EINVAL;
3659
3660         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3661         return 0;
3662 }
3663
3664 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3665 {
3666         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3667
3668         if (!req->file)
3669                 return -EBADF;
3670
3671         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3672                 return -EINVAL;
3673         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3674                 return -EINVAL;
3675
3676         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3677         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3678                 return -EINVAL;
3679
3680         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3681         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3682         return 0;
3683 }
3684
3685 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3686 {
3687         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3688         int ret;
3689
3690         /* fsync always requires a blocking context */
3691         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3692                 return -EAGAIN;
3693
3694         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3695                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3696                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3697         if (ret < 0)
3698                 req_set_fail_links(req);
3699         io_req_complete(req, ret);
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3704                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3705 {
3706         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3707                 return -EINVAL;
3708         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3709                 return -EINVAL;
3710
3711         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3712         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3713         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3714         return 0;
3715 }
3716
3717 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3718 {
3719         int ret;
3720
3721         /* fallocate always requiring blocking context */
3722         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3723                 return -EAGAIN;
3724         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3725                                 req->sync.len);
3726         if (ret < 0)
3727                 req_set_fail_links(req);
3728         io_req_complete(req, ret);
3729         return 0;
3730 }
3731
3732 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3733 {
3734         const char __user *fname;
3735         int ret;
3736
3737         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3738                 return -EINVAL;
3739         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3740                 return -EBADF;
3741
3742         /* open.how should be already initialised */
3743         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3744                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3745
3746         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3747         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3748         req->open.filename = getname(fname);
3749         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3750                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3751                 req->open.filename = NULL;
3752                 return ret;
3753         }
3754         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3755         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3756         return 0;
3757 }
3758
3759 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3760 {
3761         u64 flags, mode;
3762
3763         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3764                 return -EINVAL;
3765         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3766         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3767         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3768         return __io_openat_prep(req, sqe);
3769 }
3770
3771 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3772 {
3773         struct open_how __user *how;
3774         size_t len;
3775         int ret;
3776
3777         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3778                 return -EINVAL;
3779         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3780         len = READ_ONCE(sqe->len);
3781         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3782                 return -EINVAL;
3783
3784         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3785                                         len);
3786         if (ret)
3787                 return ret;
3788
3789         return __io_openat_prep(req, sqe);
3790 }
3791
3792 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3793 {
3794         struct open_flags op;
3795         struct file *file;
3796         bool nonblock_set;
3797         bool resolve_nonblock;
3798         int ret;
3799
3800         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3801         if (ret)
3802                 goto err;
3803         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3804         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3805         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3806                 /*
3807                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3808                  * it'll always -EAGAIN
3809                  */
3810                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3811                         return -EAGAIN;
3812                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3813                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3814         }
3815
3816         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3817         if (ret < 0)
3818                 goto err;
3819
3820         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3821         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3822         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3823             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3824                 /*
3825                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3826                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3827                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3828                  */
3829                 put_unused_fd(ret);
3830                 return -EAGAIN;
3831         }
3832
3833         if (IS_ERR(file)) {
3834                 put_unused_fd(ret);
3835                 ret = PTR_ERR(file);
3836         } else {
3837                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3838                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3839                 fsnotify_open(file);
3840                 fd_install(ret, file);
3841         }
3842 err:
3843         putname(req->open.filename);
3844         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3845         if (ret < 0)
3846                 req_set_fail_links(req);
3847         io_req_complete(req, ret);
3848         return 0;
3849 }
3850
3851 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3852 {
3853         return io_openat2(req, issue_flags);
3854 }
3855
3856 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3857                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3858 {
3859         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3860         u64 tmp;
3861
3862         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3863                 return -EINVAL;
3864
3865         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3866         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3867                 return -EINVAL;
3868
3869         memset(p, 0, sizeof(*p));
3870         p->nbufs = tmp;
3871         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3872         return 0;
3873 }
3874
3875 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3876                                int bgid, unsigned nbufs)
3877 {
3878         unsigned i = 0;
3879
3880         /* shouldn't happen */
3881         if (!nbufs)
3882                 return 0;
3883
3884         /* the head kbuf is the list itself */
3885         while (!list_empty(&buf->list)) {
3886                 struct io_buffer *nxt;
3887
3888                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3889                 list_del(&nxt->list);
3890                 kfree(nxt);
3891                 if (++i == nbufs)
3892                         return i;
3893         }
3894         i++;
3895         kfree(buf);
3896         idr_remove(&ctx->io_buffer_idr, bgid);
3897
3898         return i;
3899 }
3900
3901 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3902 {
3903         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3904         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3905         struct io_buffer *head;
3906         int ret = 0;
3907         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3908
3909         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3910
3911         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3912
3913         ret = -ENOENT;
3914         head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3915         if (head)
3916                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3917         if (ret < 0)
3918                 req_set_fail_links(req);
3919
3920         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3921         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3922                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3923                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3924         } else {
3925                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3926                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3927         }
3928         return 0;
3929 }
3930
3931 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3932                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3933 {
3934         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3935         u64 tmp;
3936
3937         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3938                 return -EINVAL;
3939
3940         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3941         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3942                 return -E2BIG;
3943         p->nbufs = tmp;
3944         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3945         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3946
3947         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), (p->len * p->nbufs)))
3948                 return -EFAULT;
3949
3950         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3951         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3952         if (tmp > USHRT_MAX)
3953                 return -E2BIG;
3954         p->bid = tmp;
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3959 {
3960         struct io_buffer *buf;
3961         u64 addr = pbuf->addr;
3962         int i, bid = pbuf->bid;
3963
3964         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3965                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3966                 if (!buf)
3967                         break;
3968
3969                 buf->addr = addr;
3970                 buf->len = pbuf->len;
3971                 buf->bid = bid;
3972                 addr += pbuf->len;
3973                 bid++;
3974                 if (!*head) {
3975                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
3976                         *head = buf;
3977                 } else {
3978                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
3979                 }
3980         }
3981
3982         return i ? i : -ENOMEM;
3983 }
3984
3985 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3986 {
3987         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3988         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3989         struct io_buffer *head, *list;
3990         int ret = 0;
3991         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3992
3993         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3994
3995         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3996
3997         list = head = idr_find(&ctx->io_buffer_idr, p->bgid);
3998
3999         ret = io_add_buffers(p, &head);
4000         if (ret < 0)
4001                 goto out;
4002
4003         if (!list) {
4004                 ret = idr_alloc(&ctx->io_buffer_idr, head, p->bgid, p->bgid + 1,
4005                                         GFP_KERNEL);
4006                 if (ret < 0) {
4007                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4008                         goto out;
4009                 }
4010         }
4011 out:
4012         if (ret < 0)
4013                 req_set_fail_links(req);
4014
4015         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4016         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4017                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4018                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4019         } else {
4020                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4021                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4022         }
4023         return 0;
4024 }
4025
4026 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4027                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4028 {
4029 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4030         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4031                 return -EINVAL;
4032         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4033                 return -EINVAL;
4034
4035         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4036         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4037         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4038
4039         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4040                 struct epoll_event __user *ev;
4041
4042                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4043                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4044                         return -EFAULT;
4045         }
4046
4047         return 0;
4048 #else
4049         return -EOPNOTSUPP;
4050 #endif
4051 }
4052
4053 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4054 {
4055 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4056         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4057         int ret;
4058         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4059
4060         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4061         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4062                 return -EAGAIN;
4063
4064         if (ret < 0)
4065                 req_set_fail_links(req);
4066         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4067         return 0;
4068 #else
4069         return -EOPNOTSUPP;
4070 #endif
4071 }
4072
4073 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4074 {
4075 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4076         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4077                 return -EINVAL;
4078         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4079                 return -EINVAL;
4080
4081         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4082         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4083         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4084         return 0;
4085 #else
4086         return -EOPNOTSUPP;
4087 #endif
4088 }
4089
4090 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4091 {
4092 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4093         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4094         int ret;
4095
4096         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4097                 return -EAGAIN;
4098
4099         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4100         if (ret < 0)
4101                 req_set_fail_links(req);
4102         io_req_complete(req, ret);
4103         return 0;
4104 #else
4105         return -EOPNOTSUPP;
4106 #endif
4107 }
4108
4109 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4110 {
4111         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4112                 return -EINVAL;
4113         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4114                 return -EINVAL;
4115
4116         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4117         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4118         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4119         return 0;
4120 }
4121
4122 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4123 {
4124         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4125         int ret;
4126
4127         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4128                 switch (fa->advice) {
4129                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4130                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4131                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4132                         break;
4133                 default:
4134                         return -EAGAIN;
4135                 }
4136         }
4137
4138         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4139         if (ret < 0)
4140                 req_set_fail_links(req);
4141         io_req_complete(req, ret);
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4146 {
4147         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4148                 return -EINVAL;
4149         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4150                 return -EINVAL;
4151         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4152                 return -EBADF;
4153
4154         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4155         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4156         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4157         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4158         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4159
4160         return 0;
4161 }
4162
4163 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4164 {
4165         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4166         int ret;
4167
4168         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4169                 /* only need file table for an actual valid fd */
4170                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4171                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4172                 return -EAGAIN;
4173         }
4174
4175         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4176                        ctx->buffer);
4177
4178         if (ret < 0)
4179                 req_set_fail_links(req);
4180         io_req_complete(req, ret);
4181         return 0;
4182 }
4183
4184 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4185 {
4186         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4187                 return -EINVAL;
4188         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4189             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4190                 return -EINVAL;
4191         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4192                 return -EBADF;
4193
4194         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4199 {
4200         struct files_struct *files = current->files;
4201         struct io_close *close = &req->close;
4202         struct fdtable *fdt;
4203         struct file *file;
4204         int ret;
4205
4206         file = NULL;
4207         ret = -EBADF;
4208         spin_lock(&files->file_lock);
4209         fdt = files_fdtable(files);
4210         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4211                 spin_unlock(&files->file_lock);
4212                 goto err;
4213         }
4214         file = fdt->fd[close->fd];
4215         if (!file) {
4216                 spin_unlock(&files->file_lock);
4217                 goto err;
4218         }
4219
4220         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4221                 spin_unlock(&files->file_lock);
4222                 file = NULL;
4223                 goto err;
4224         }
4225
4226         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4227         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4228                 spin_unlock(&files->file_lock);
4229                 return -EAGAIN;
4230         }
4231
4232         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4233         spin_unlock(&files->file_lock);
4234         if (ret < 0) {
4235                 if (ret == -ENOENT)
4236                         ret = -EBADF;
4237                 goto err;
4238         }
4239
4240         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4241         ret = filp_close(file, current->files);
4242 err:
4243         if (ret < 0)
4244                 req_set_fail_links(req);
4245         if (file)
4246                 fput(file);
4247         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4248         return 0;
4249 }
4250
4251 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4252 {
4253         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4254
4255         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4256                 return -EINVAL;
4257         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4258                 return -EINVAL;
4259
4260         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4261         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4262         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4267 {
4268         int ret;
4269
4270         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4271         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4272                 return -EAGAIN;
4273
4274         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4275                                 req->sync.flags);
4276         if (ret < 0)
4277                 req_set_fail_links(req);
4278         io_req_complete(req, ret);
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 #if defined(CONFIG_NET)
4283 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4284                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4285 {
4286         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4287
4288         if (async_msg)
4289                 return -EAGAIN;
4290         if (io_alloc_async_data(req)) {
4291                 kfree(kmsg->free_iov);
4292                 return -ENOMEM;
4293         }
4294         async_msg = req->async_data;
4295         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4296         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4297         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4298         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4299         if (!async_msg->free_iov)
4300                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4301
4302         return -EAGAIN;
4303 }
4304
4305 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4306                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4307 {
4308         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4309         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4310         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4311                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4312 }
4313
4314 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4315 {
4316         int ret;
4317
4318         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4319                 return 0;
4320         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4321         if (!ret)
4322                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4323         return ret;
4324 }
4325
4326 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4327 {
4328         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4329
4330         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4331                 return -EINVAL;
4332
4333         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4334         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4335         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4336
4337 #ifdef CONFIG_COMPAT
4338         if (req->ctx->compat)
4339                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4340 #endif
4341         return 0;
4342 }
4343
4344 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4345 {
4346         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4347         struct socket *sock;
4348         unsigned flags;
4349         int ret;
4350
4351         sock = sock_from_file(req->file);
4352         if (unlikely(!sock))
4353                 return -ENOTSOCK;
4354
4355         kmsg = req->async_data;
4356         if (!kmsg) {
4357                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4358                 if (ret)
4359                         return ret;
4360                 kmsg = &iomsg;
4361         }
4362
4363         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4364         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4365                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4366         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4367                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4368
4369         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4370         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4371                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4372         if (ret == -ERESTARTSYS)
4373                 ret = -EINTR;
4374
4375         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4376         if (kmsg->free_iov)
4377                 kfree(kmsg->free_iov);
4378         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4379         if (ret < 0)
4380                 req_set_fail_links(req);
4381         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4382         return 0;
4383 }
4384
4385 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4386 {
4387         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4388         struct msghdr msg;
4389         struct iovec iov;
4390         struct socket *sock;
4391         unsigned flags;
4392         int ret;
4393
4394         sock = sock_from_file(req->file);
4395         if (unlikely(!sock))
4396                 return -ENOTSOCK;
4397
4398         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4399         if (unlikely(ret))
4400                 return ret;
4401
4402         msg.msg_name = NULL;
4403         msg.msg_control = NULL;
4404         msg.msg_controllen = 0;
4405         msg.msg_namelen = 0;
4406
4407         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4408         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4409                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4410         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4411                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4412
4413         msg.msg_flags = flags;
4414         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4415         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4416                 return -EAGAIN;
4417         if (ret == -ERESTARTSYS)
4418                 ret = -EINTR;
4419
4420         if (ret < 0)
4421                 req_set_fail_links(req);
4422         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4423         return 0;
4424 }
4425
4426 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4427                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4428 {
4429         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4430         struct iovec __user *uiov;
4431         size_t iov_len;
4432         int ret;
4433
4434         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4435                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4436         if (ret)
4437                 return ret;
4438
4439         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4440                 if (iov_len > 1)
4441                         return -EINVAL;
4442                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4443                         return -EFAULT;
4444                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4445                 iomsg->free_iov = NULL;
4446         } else {
4447                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4448                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4449                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4450                                      false);
4451                 if (ret > 0)
4452                         ret = 0;
4453         }
4454
4455         return ret;
4456 }
4457
4458 #ifdef CONFIG_COMPAT
4459 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4460                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4461 {
4462         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4463         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4464         struct compat_iovec __user *uiov;
4465         compat_uptr_t ptr;
4466         compat_size_t len;
4467         int ret;
4468
4469         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4470         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4471                                         &ptr, &len);
4472         if (ret)
4473                 return ret;
4474
4475         uiov = compat_ptr(ptr);
4476         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4477                 compat_ssize_t clen;
4478
4479                 if (len > 1)
4480                         return -EINVAL;
4481                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4482                         return -EFAULT;
4483                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4484                         return -EFAULT;
4485                 if (clen < 0)
4486                         return -EINVAL;
4487                 sr->len = clen;
4488                 iomsg->free_iov = NULL;
4489         } else {
4490                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4491                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4492                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4493                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4494                 if (ret < 0)
4495                         return ret;
4496         }
4497
4498         return 0;
4499 }
4500 #endif
4501
4502 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4503                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4504 {
4505         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4506
4507 #ifdef CONFIG_COMPAT
4508         if (req->ctx->compat)
4509                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4510 #endif
4511
4512         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4513 }
4514
4515 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4516                                                bool needs_lock)
4517 {
4518         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4519         struct io_buffer *kbuf;
4520
4521         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4522         if (IS_ERR(kbuf))
4523                 return kbuf;
4524
4525         sr->kbuf = kbuf;
4526         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4527         return kbuf;
4528 }
4529
4530 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4531 {
4532         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4533 }
4534
4535 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4536 {
4537         int ret;
4538
4539         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4540                 return 0;
4541         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4542         if (!ret)
4543                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4544         return ret;
4545 }
4546
4547 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4548 {
4549         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4550
4551         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4552                 return -EINVAL;
4553
4554         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4555         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4556         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4557         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4558
4559 #ifdef CONFIG_COMPAT
4560         if (req->ctx->compat)
4561                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4562 #endif
4563         return 0;
4564 }
4565
4566 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4567 {
4568         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4569         struct socket *sock;
4570         struct io_buffer *kbuf;
4571         unsigned flags;
4572         int ret, cflags = 0;
4573         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4574
4575         sock = sock_from_file(req->file);
4576         if (unlikely(!sock))
4577                 return -ENOTSOCK;
4578
4579         kmsg = req->async_data;
4580         if (!kmsg) {
4581                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4582                 if (ret)
4583                         return ret;
4584                 kmsg = &iomsg;
4585         }
4586
4587         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4588                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4589                 if (IS_ERR(kbuf))
4590                         return PTR_ERR(kbuf);
4591                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4592                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4593                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4594                                 1, req->sr_msg.len);
4595         }
4596
4597         flags = req->sr_msg.msg_flags;
4598         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4599                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4600         else if (force_nonblock)
4601                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4602
4603         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4604                                         kmsg->uaddr, flags);
4605         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4606                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4607         if (ret == -ERESTARTSYS)
4608                 ret = -EINTR;
4609
4610         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4611                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4612         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4613         if (kmsg->free_iov)
4614                 kfree(kmsg->free_iov);
4615         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4616         if (ret < 0)
4617                 req_set_fail_links(req);
4618         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4619         return 0;
4620 }
4621
4622 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4623 {
4624         struct io_buffer *kbuf;
4625         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4626         struct msghdr msg;
4627         void __user *buf = sr->buf;
4628         struct socket *sock;
4629         struct iovec iov;
4630         unsigned flags;
4631         int ret, cflags = 0;
4632         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4633
4634         sock = sock_from_file(req->file);
4635         if (unlikely(!sock))
4636                 return -ENOTSOCK;
4637
4638         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4639                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4640                 if (IS_ERR(kbuf))
4641                         return PTR_ERR(kbuf);
4642                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4643         }
4644
4645         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4646         if (unlikely(ret))
4647                 goto out_free;
4648
4649         msg.msg_name = NULL;
4650         msg.msg_control = NULL;
4651         msg.msg_controllen = 0;
4652         msg.msg_namelen = 0;
4653         msg.msg_iocb = NULL;
4654         msg.msg_flags = 0;
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 = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4663         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4664                 return -EAGAIN;
4665         if (ret == -ERESTARTSYS)
4666                 ret = -EINTR;
4667 out_free:
4668         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4669                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4670         if (ret < 0)
4671                 req_set_fail_links(req);
4672         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4673         return 0;
4674 }
4675
4676 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4677 {
4678         struct io_accept *accept = &req->accept;
4679
4680         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4681                 return -EINVAL;
4682         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4683                 return -EINVAL;
4684
4685         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4686         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4687         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4688         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4693 {
4694         struct io_accept *accept = &req->accept;
4695         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4696         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4697         int ret;
4698
4699         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4700                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4701
4702         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4703                                         accept->addr_len, accept->flags,
4704                                         accept->nofile);
4705         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4706                 return -EAGAIN;
4707         if (ret < 0) {
4708                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4709                         ret = -EINTR;
4710                 req_set_fail_links(req);
4711         }
4712         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4713         return 0;
4714 }
4715
4716 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4717 {
4718         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4719         struct io_connect *conn = &req->connect;
4720
4721         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4722 }
4723
4724 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4725 {
4726         struct io_connect *conn = &req->connect;
4727
4728         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4729                 return -EINVAL;
4730         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4731                 return -EINVAL;
4732
4733         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4734         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4735         return 0;
4736 }
4737
4738 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4739 {
4740         struct io_async_connect __io, *io;
4741         unsigned file_flags;
4742         int ret;
4743         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4744
4745         if (req->async_data) {
4746                 io = req->async_data;
4747         } else {
4748                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4749                                                 req->connect.addr_len,
4750                                                 &__io.address);
4751                 if (ret)
4752                         goto out;
4753                 io = &__io;
4754         }
4755
4756         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4757
4758         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4759                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4760         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4761                 if (req->async_data)
4762                         return -EAGAIN;
4763                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4764                         ret = -ENOMEM;
4765                         goto out;
4766                 }
4767                 io = req->async_data;
4768                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4769                 return -EAGAIN;
4770         }
4771         if (ret == -ERESTARTSYS)
4772                 ret = -EINTR;
4773 out:
4774         if (ret < 0)
4775                 req_set_fail_links(req);
4776         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4777         return 0;
4778 }
4779 #else /* !CONFIG_NET */
4780 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4781 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4782 {                                                                       \
4783         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4784 }
4785
4786 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4787 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4788 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4789 {                                                                       \
4790         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4791 }                                                                       \
4792
4793 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4794 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4795 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4796 {                                                                       \
4797         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4798 }
4799
4800 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4801 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4802 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4803 IO_NETOP_PREP(accept);
4804 IO_NETOP_FN(send);
4805 IO_NETOP_FN(recv);
4806 #endif /* CONFIG_NET */
4807
4808 struct io_poll_table {
4809         struct poll_table_struct pt;
4810         struct io_kiocb *req;
4811         int error;
4812 };
4813
4814 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4815                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4816 {
4817         int ret;
4818
4819         /* for instances that support it check for an event match first: */
4820         if (mask && !(mask & poll->events))
4821                 return 0;
4822
4823         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4824
4825         list_del_init(&poll->wait.entry);
4826
4827         req->result = mask;
4828         req->task_work.func = func;
4829         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4830
4831         /*
4832          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4833          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4834          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4835          * have the needed state needed for it anyway.
4836          */
4837         ret = io_req_task_work_add(req);
4838         if (unlikely(ret)) {
4839                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4840                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4841         }
4842         return 1;
4843 }
4844
4845 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4846         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4847 {
4848         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4849
4850         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4851                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4852
4853                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4854         }
4855
4856         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4857         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4858                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4859                 return true;
4860         }
4861
4862         return false;
4863 }
4864
4865 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4866 {
4867         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4868         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4869                 return req->async_data;
4870         return req->apoll->double_poll;
4871 }
4872
4873 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4874 {
4875         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4876                 return &req->poll;
4877         return &req->apoll->poll;
4878 }
4879
4880 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4881 {
4882         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4883
4884         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4885
4886         if (poll && poll->head) {
4887                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4888
4889                 spin_lock(&head->lock);
4890                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4891                 if (poll->wait.private)
4892                         refcount_dec(&req->refs);
4893                 poll->head = NULL;
4894                 spin_unlock(&head->lock);
4895         }
4896 }
4897
4898 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4899 {
4900         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4901
4902         io_poll_remove_double(req);
4903         req->poll.done = true;
4904         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4905         io_commit_cqring(ctx);
4906 }
4907
4908 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4909 {
4910         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4911         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4912         struct io_kiocb *nxt;
4913
4914         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4915                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4916         } else {
4917                 hash_del(&req->hash_node);
4918                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4919                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4920
4921                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4922                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4923                 if (nxt)
4924                         __io_req_task_submit(nxt);
4925         }
4926
4927         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4928 }
4929
4930 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4931                                int sync, void *key)
4932 {
4933         struct io_kiocb *req = wait->private;
4934         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4935         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4936
4937         /* for instances that support it check for an event match first: */
4938         if (mask && !(mask & poll->events))
4939                 return 0;
4940
4941         list_del_init(&wait->entry);
4942
4943         if (poll && poll->head) {
4944                 bool done;
4945
4946                 spin_lock(&poll->head->lock);
4947                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4948                 if (!done)
4949                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4950                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4951                 wait->private = NULL;
4952                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4953                 if (!done) {
4954                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4955                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4956                 }
4957         }
4958         refcount_dec(&req->refs);
4959         return 1;
4960 }
4961
4962 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4963                               wait_queue_func_t wake_func)
4964 {
4965         poll->head = NULL;
4966         poll->done = false;
4967         poll->canceled = false;
4968         poll->events = events;
4969         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4970         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4971 }
4972
4973 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
4974                             struct wait_queue_head *head,
4975                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
4976 {
4977         struct io_kiocb *req = pt->req;
4978
4979         /*
4980          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
4981          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
4982          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
4983          */
4984         if (unlikely(poll->head)) {
4985                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
4986
4987                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
4988                 if (*poll_ptr) {
4989                         pt->error = -EINVAL;
4990                         return;
4991                 }
4992                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
4993                 if (poll->head == head)
4994                         return;
4995                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
4996                 if (!poll) {
4997                         pt->error = -ENOMEM;
4998                         return;
4999                 }
5000                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5001                 refcount_inc(&req->refs);
5002                 poll->wait.private = req;
5003                 *poll_ptr = poll;
5004         }
5005
5006         pt->error = 0;
5007         poll->head = head;
5008
5009         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5010                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5011         else
5012                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5013 }
5014
5015 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5016                                struct poll_table_struct *p)
5017 {
5018         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5019         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5020
5021         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5022 }
5023
5024 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5025 {
5026         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5027         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5028         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5029
5030         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5031
5032         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5033                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5034                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5035                 return;
5036         }
5037
5038         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5039         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5040                 hash_del(&req->hash_node);
5041
5042         io_poll_remove_double(req);
5043         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5044
5045         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5046                 __io_req_task_submit(req);
5047         else
5048                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5049
5050         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5051         kfree(apoll->double_poll);
5052         kfree(apoll);
5053 }
5054
5055 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5056                         void *key)
5057 {
5058         struct io_kiocb *req = wait->private;
5059         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5060
5061         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5062                                         key_to_poll(key));
5063
5064         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5065 }
5066
5067 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5068 {
5069         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5070         struct hlist_head *list;
5071
5072         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5073         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5074 }
5075
5076 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5077                                       struct io_poll_iocb *poll,
5078                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5079                                       wait_queue_func_t wake_func)
5080         __acquires(&ctx->completion_lock)
5081 {
5082         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5083         bool cancel = false;
5084
5085         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5086         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5087         poll->file = req->file;
5088         poll->wait.private = req;
5089
5090         ipt->pt._key = mask;
5091         ipt->req = req;
5092         ipt->error = -EINVAL;
5093
5094         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5095
5096         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5097         if (likely(poll->head)) {
5098                 spin_lock(&poll->head->lock);
5099                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5100                         if (ipt->error)
5101                                 cancel = true;
5102                         ipt->error = 0;
5103                         mask = 0;
5104                 }
5105                 if (mask || ipt->error)
5106                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5107                 else if (cancel)
5108                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5109                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5110                         io_poll_req_insert(req);
5111                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5112         }
5113
5114         return mask;
5115 }
5116
5117 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5118 {
5119         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5120         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5121         struct async_poll *apoll;
5122         struct io_poll_table ipt;
5123         __poll_t mask, ret;
5124         int rw;
5125
5126         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5127                 return false;
5128         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5129                 return false;
5130         if (def->pollin)
5131                 rw = READ;
5132         else if (def->pollout)
5133                 rw = WRITE;
5134         else
5135                 return false;
5136         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5137         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5138                 return false;
5139
5140         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5141         if (unlikely(!apoll))
5142                 return false;
5143         apoll->double_poll = NULL;
5144
5145         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5146         req->apoll = apoll;
5147
5148         mask = 0;
5149         if (def->pollin)
5150                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5151         if (def->pollout)
5152                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5153
5154         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5155         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5156             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5157                 mask &= ~POLLIN;
5158
5159         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5160
5161         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5162
5163         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5164                                         io_async_wake);
5165         if (ret || ipt.error) {
5166                 io_poll_remove_double(req);
5167                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5168                 kfree(apoll->double_poll);
5169                 kfree(apoll);
5170                 return false;
5171         }
5172         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5173         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5174                                         apoll->poll.events);
5175         return true;
5176 }
5177
5178 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5179                                  struct io_poll_iocb *poll)
5180 {
5181         bool do_complete = false;
5182
5183         spin_lock(&poll->head->lock);
5184         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5185         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5186                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5187                 do_complete = true;
5188         }
5189         spin_unlock(&poll->head->lock);
5190         hash_del(&req->hash_node);
5191         return do_complete;
5192 }
5193
5194 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5195 {
5196         bool do_complete;
5197
5198         io_poll_remove_double(req);
5199
5200         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5201                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5202         } else {
5203                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5204
5205                 /* non-poll requests have submit ref still */
5206                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5207                 if (do_complete) {
5208                         io_put_req(req);
5209                         kfree(apoll->double_poll);
5210                         kfree(apoll);
5211                 }
5212         }
5213
5214         if (do_complete) {
5215                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5216                 io_commit_cqring(req->ctx);
5217                 req_set_fail_links(req);
5218                 io_put_req_deferred(req, 1);
5219         }
5220
5221         return do_complete;
5222 }
5223
5224 /*
5225  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5226  */
5227 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5228                                struct files_struct *files)
5229 {
5230         struct hlist_node *tmp;
5231         struct io_kiocb *req;
5232         int posted = 0, i;
5233
5234         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5235         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5236                 struct hlist_head *list;
5237
5238                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5239                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5240                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5241                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5242                 }
5243         }
5244         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5245
5246         if (posted)
5247                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5248
5249         return posted != 0;
5250 }
5251
5252 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5253 {
5254         struct hlist_head *list;
5255         struct io_kiocb *req;
5256
5257         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5258         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5259                 if (sqe_addr != req->user_data)
5260                         continue;
5261                 if (io_poll_remove_one(req))
5262                         return 0;
5263                 return -EALREADY;
5264         }
5265
5266         return -ENOENT;
5267 }
5268
5269 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5270                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5271 {
5272         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5273                 return -EINVAL;
5274         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5275             sqe->poll_events)
5276                 return -EINVAL;
5277
5278         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5279         return 0;
5280 }
5281
5282 /*
5283  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5284  * and remove it if found.
5285  */
5286 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5287 {
5288         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5289         int ret;
5290
5291         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5292         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5293         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5294
5295         if (ret < 0)
5296                 req_set_fail_links(req);
5297         io_req_complete(req, ret);
5298         return 0;
5299 }
5300
5301 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5302                         void *key)
5303 {
5304         struct io_kiocb *req = wait->private;
5305         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5306
5307         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5308 }
5309
5310 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5311                                struct poll_table_struct *p)
5312 {
5313         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5314
5315         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5316 }
5317
5318 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5319 {
5320         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5321         u32 events;
5322
5323         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5324                 return -EINVAL;
5325         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5326                 return -EINVAL;
5327
5328         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5329 #ifdef __BIG_ENDIAN
5330         events = swahw32(events);
5331 #endif
5332         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5333                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5334         return 0;
5335 }
5336
5337 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5338 {
5339         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5340         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5341         struct io_poll_table ipt;
5342         __poll_t mask;
5343
5344         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5345
5346         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5347                                         io_poll_wake);
5348
5349         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5350                 ipt.error = 0;
5351                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5352         }
5353         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5354
5355         if (mask) {
5356                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5357                 io_put_req(req);
5358         }
5359         return ipt.error;
5360 }
5361
5362 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5363 {
5364         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5365                                                 struct io_timeout_data, timer);
5366         struct io_kiocb *req = data->req;
5367         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5368         unsigned long flags;
5369
5370         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5371         list_del_init(&req->timeout.list);
5372         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5373                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5374
5375         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5376         io_commit_cqring(ctx);
5377         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5378
5379         io_cqring_ev_posted(ctx);
5380         req_set_fail_links(req);
5381         io_put_req(req);
5382         return HRTIMER_NORESTART;
5383 }
5384
5385 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5386                                            __u64 user_data)
5387 {
5388         struct io_timeout_data *io;
5389         struct io_kiocb *req;
5390         int ret = -ENOENT;
5391
5392         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5393                 if (user_data == req->user_data) {
5394                         ret = 0;
5395                         break;
5396                 }
5397         }
5398
5399         if (ret == -ENOENT)
5400                 return ERR_PTR(ret);
5401
5402         io = req->async_data;
5403         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5404         if (ret == -1)
5405                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5406         list_del_init(&req->timeout.list);
5407         return req;
5408 }
5409
5410 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5411 {
5412         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5413
5414         if (IS_ERR(req))
5415                 return PTR_ERR(req);
5416
5417         req_set_fail_links(req);
5418         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5419         io_put_req_deferred(req, 1);
5420         return 0;
5421 }
5422
5423 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5424                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5425 {
5426         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5427         struct io_timeout_data *data;
5428
5429         if (IS_ERR(req))
5430                 return PTR_ERR(req);
5431
5432         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5433         data = req->async_data;
5434         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5435         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5436         data->timer.function = io_timeout_fn;
5437         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5438         return 0;
5439 }
5440
5441 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5442                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5443 {
5444         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5445
5446         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5447                 return -EINVAL;
5448         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5449                 return -EINVAL;
5450         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5451                 return -EINVAL;
5452
5453         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5454         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5455         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5456                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5457                         return -EINVAL;
5458                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5459                         return -EFAULT;
5460         } else if (tr->flags) {
5461                 /* timeout removal doesn't support flags */
5462                 return -EINVAL;
5463         }
5464
5465         return 0;
5466 }
5467
5468 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5469 {
5470         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5471                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5472 }
5473
5474 /*
5475  * Remove or update an existing timeout command
5476  */
5477 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5478 {
5479         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5480         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5481         int ret;
5482
5483         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5484         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5485                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5486         else
5487                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5488                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5489
5490         io_cqring_fill_event(req, ret);
5491         io_commit_cqring(ctx);
5492         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5493         io_cqring_ev_posted(ctx);
5494         if (ret < 0)
5495                 req_set_fail_links(req);
5496         io_put_req(req);
5497         return 0;
5498 }
5499
5500 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5501                            bool is_timeout_link)
5502 {
5503         struct io_timeout_data *data;
5504         unsigned flags;
5505         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5506
5507         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5508                 return -EINVAL;
5509         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5510                 return -EINVAL;
5511         if (off && is_timeout_link)
5512                 return -EINVAL;
5513         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5514         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5515                 return -EINVAL;
5516
5517         req->timeout.off = off;
5518
5519         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5520                 return -ENOMEM;
5521
5522         data = req->async_data;
5523         data->req = req;
5524
5525         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5526                 return -EFAULT;
5527
5528         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5529         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5530         io_req_track_inflight(req);
5531         return 0;
5532 }
5533
5534 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5535 {
5536         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5537         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5538         struct list_head *entry;
5539         u32 tail, off = req->timeout.off;
5540
5541         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5542
5543         /*
5544          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5545          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5546          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5547          */
5548         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5549                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5550                 goto add;
5551         }
5552
5553         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5554         req->timeout.target_seq = tail + off;
5555
5556         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5557          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5558          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5559          */
5560         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5561
5562         /*
5563          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5564          * the one we need first.
5565          */
5566         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5567                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5568                                                   timeout.list);
5569
5570                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5571                         continue;
5572                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5573                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5574                         break;
5575         }
5576 add:
5577         list_add(&req->timeout.list, entry);
5578         data->timer.function = io_timeout_fn;
5579         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5580         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5581         return 0;
5582 }
5583
5584 struct io_cancel_data {
5585         struct io_ring_ctx *ctx;
5586         u64 user_data;
5587 };
5588
5589 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5590 {
5591         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5592         struct io_cancel_data *cd = data;
5593
5594         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5595 }
5596
5597 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5598                                struct io_ring_ctx *ctx)
5599 {
5600         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5601         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5602         int ret = 0;
5603
5604         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5605                 return -ENOENT;
5606
5607         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5608         switch (cancel_ret) {
5609         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5610                 ret = 0;
5611                 break;
5612         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5613                 ret = -EALREADY;
5614                 break;
5615         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5616                 ret = -ENOENT;
5617                 break;
5618         }
5619
5620         return ret;
5621 }
5622
5623 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5624                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5625                                      int success_ret)
5626 {
5627         unsigned long flags;
5628         int ret;
5629
5630         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5631         if (ret != -ENOENT) {
5632                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5633                 goto done;
5634         }
5635
5636         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5637         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5638         if (ret != -ENOENT)
5639                 goto done;
5640         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5641 done:
5642         if (!ret)
5643                 ret = success_ret;
5644         io_cqring_fill_event(req, ret);
5645         io_commit_cqring(ctx);
5646         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5647         io_cqring_ev_posted(ctx);
5648
5649         if (ret < 0)
5650                 req_set_fail_links(req);
5651         io_put_req(req);
5652 }
5653
5654 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5655                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5656 {
5657         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5658                 return -EINVAL;
5659         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5660                 return -EINVAL;
5661         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5662                 return -EINVAL;
5663
5664         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5665         return 0;
5666 }
5667
5668 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5669 {
5670         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5671
5672         io_async_find_and_cancel(ctx, req, req->cancel.addr, 0);
5673         return 0;
5674 }
5675
5676 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5677                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5678 {
5679         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5680                 return -EINVAL;
5681         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5682                 return -EINVAL;
5683         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5684                 return -EINVAL;
5685
5686         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5687         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5688         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5689                 return -EINVAL;
5690         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5691         return 0;
5692 }
5693
5694 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5695 {
5696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5697         struct io_uring_rsrc_update up;
5698         int ret;
5699
5700         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5701                 return -EAGAIN;
5702
5703         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5704         up.data = req->rsrc_update.arg;
5705
5706         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5707         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5708         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5709
5710         if (ret < 0)
5711                 req_set_fail_links(req);
5712         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5713         return 0;
5714 }
5715
5716 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5717 {
5718         switch (req->opcode) {
5719         case IORING_OP_NOP:
5720                 return 0;
5721         case IORING_OP_READV:
5722         case IORING_OP_READ_FIXED:
5723         case IORING_OP_READ:
5724                 return io_read_prep(req, sqe);
5725         case IORING_OP_WRITEV:
5726         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5727         case IORING_OP_WRITE:
5728                 return io_write_prep(req, sqe);
5729         case IORING_OP_POLL_ADD:
5730                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5731         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5732                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5733         case IORING_OP_FSYNC:
5734                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5735         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5736                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5737         case IORING_OP_SENDMSG:
5738         case IORING_OP_SEND:
5739                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5740         case IORING_OP_RECVMSG:
5741         case IORING_OP_RECV:
5742                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5743         case IORING_OP_CONNECT:
5744                 return io_connect_prep(req, sqe);
5745         case IORING_OP_TIMEOUT:
5746                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5747         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5748                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5749         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5750                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5751         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5752                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5753         case IORING_OP_ACCEPT:
5754                 return io_accept_prep(req, sqe);
5755         case IORING_OP_FALLOCATE:
5756                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5757         case IORING_OP_OPENAT:
5758                 return io_openat_prep(req, sqe);
5759         case IORING_OP_CLOSE:
5760                 return io_close_prep(req, sqe);
5761         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5762                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5763         case IORING_OP_STATX:
5764                 return io_statx_prep(req, sqe);
5765         case IORING_OP_FADVISE:
5766                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5767         case IORING_OP_MADVISE:
5768                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5769         case IORING_OP_OPENAT2:
5770                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5771         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5772                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5773         case IORING_OP_SPLICE:
5774                 return io_splice_prep(req, sqe);
5775         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5776                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5777         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5778                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5779         case IORING_OP_TEE:
5780                 return io_tee_prep(req, sqe);
5781         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5782                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5783         case IORING_OP_RENAMEAT:
5784                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5785         case IORING_OP_UNLINKAT:
5786                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5787         }
5788
5789         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5790                         req->opcode);
5791         return-EINVAL;
5792 }
5793
5794 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5795 {
5796         switch (req->opcode) {
5797         case IORING_OP_READV:
5798         case IORING_OP_READ_FIXED:
5799         case IORING_OP_READ:
5800                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5801         case IORING_OP_WRITEV:
5802         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5803         case IORING_OP_WRITE:
5804                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5805         case IORING_OP_SENDMSG:
5806         case IORING_OP_SEND:
5807                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5808         case IORING_OP_RECVMSG:
5809         case IORING_OP_RECV:
5810                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5811         case IORING_OP_CONNECT:
5812                 return io_connect_prep_async(req);
5813         }
5814         return 0;
5815 }
5816
5817 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5818 {
5819         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5820                 return 0;
5821         /* some opcodes init it during the inital prep */
5822         if (req->async_data)
5823                 return 0;
5824         if (__io_alloc_async_data(req))
5825                 return -EAGAIN;
5826         return io_req_prep_async(req);
5827 }
5828
5829 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5830 {
5831         struct io_kiocb *pos;
5832         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5833         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5834
5835         io_for_each_link(pos, req)
5836                 nr_reqs++;
5837
5838         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5839         return total_submitted - nr_reqs;
5840 }
5841
5842 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5843 {
5844         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5845         struct io_defer_entry *de;
5846         int ret;
5847         u32 seq;
5848
5849         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5850         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5851                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5852                 return 0;
5853
5854         seq = io_get_sequence(req);
5855         /* Still a chance to pass the sequence check */
5856         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5857                 return 0;
5858
5859         ret = io_req_defer_prep(req);
5860         if (ret)
5861                 return ret;
5862         io_prep_async_link(req);
5863         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5864         if (!de)
5865                 return -ENOMEM;
5866
5867         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5868         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5869                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5870                 kfree(de);
5871                 io_queue_async_work(req);
5872                 return -EIOCBQUEUED;
5873         }
5874
5875         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5876         de->req = req;
5877         de->seq = seq;
5878         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5879         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5880         return -EIOCBQUEUED;
5881 }
5882
5883 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5884 {
5885         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5886                 switch (req->opcode) {
5887                 case IORING_OP_READV:
5888                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5889                 case IORING_OP_READ:
5890                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5891                         break;
5892                 case IORING_OP_RECVMSG:
5893                 case IORING_OP_RECV:
5894                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5895                         break;
5896                 }
5897                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5898         }
5899
5900         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5901                 switch (req->opcode) {
5902                 case IORING_OP_READV:
5903                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5904                 case IORING_OP_READ:
5905                 case IORING_OP_WRITEV:
5906                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5907                 case IORING_OP_WRITE: {
5908                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5909                         if (io->free_iovec)
5910                                 kfree(io->free_iovec);
5911                         break;
5912                         }
5913                 case IORING_OP_RECVMSG:
5914                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5915                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5916
5917                         kfree(io->free_iov);
5918                         break;
5919                         }
5920                 case IORING_OP_SPLICE:
5921                 case IORING_OP_TEE:
5922                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
5923                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
5924                         break;
5925                 case IORING_OP_OPENAT:
5926                 case IORING_OP_OPENAT2:
5927                         if (req->open.filename)
5928                                 putname(req->open.filename);
5929                         break;
5930                 case IORING_OP_RENAMEAT:
5931                         putname(req->rename.oldpath);
5932                         putname(req->rename.newpath);
5933                         break;
5934                 case IORING_OP_UNLINKAT:
5935                         putname(req->unlink.filename);
5936                         break;
5937                 }
5938                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5939         }
5940 }
5941
5942 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5943 {
5944         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5945         const struct cred *creds = NULL;
5946         int ret;
5947
5948         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
5949                 creds = override_creds(req->work.creds);
5950
5951         switch (req->opcode) {
5952         case IORING_OP_NOP:
5953                 ret = io_nop(req, issue_flags);
5954                 break;
5955         case IORING_OP_READV:
5956         case IORING_OP_READ_FIXED:
5957         case IORING_OP_READ:
5958                 ret = io_read(req, issue_flags);
5959                 break;
5960         case IORING_OP_WRITEV:
5961         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5962         case IORING_OP_WRITE:
5963                 ret = io_write(req, issue_flags);
5964                 break;
5965         case IORING_OP_FSYNC:
5966                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
5967                 break;
5968         case IORING_OP_POLL_ADD:
5969                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
5970                 break;
5971         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5972                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
5973                 break;
5974         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5975                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
5976                 break;
5977         case IORING_OP_SENDMSG:
5978                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
5979                 break;
5980         case IORING_OP_SEND:
5981                 ret = io_send(req, issue_flags);
5982                 break;
5983         case IORING_OP_RECVMSG:
5984                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
5985                 break;
5986         case IORING_OP_RECV:
5987                 ret = io_recv(req, issue_flags);
5988                 break;
5989         case IORING_OP_TIMEOUT:
5990                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
5991                 break;
5992         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5993                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
5994                 break;
5995         case IORING_OP_ACCEPT:
5996                 ret = io_accept(req, issue_flags);
5997                 break;
5998         case IORING_OP_CONNECT:
5999                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6000                 break;
6001         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6002                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6003                 break;
6004         case IORING_OP_FALLOCATE:
6005                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6006                 break;
6007         case IORING_OP_OPENAT:
6008                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6009                 break;
6010         case IORING_OP_CLOSE:
6011                 ret = io_close(req, issue_flags);
6012                 break;
6013         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6014                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6015                 break;
6016         case IORING_OP_STATX:
6017                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6018                 break;
6019         case IORING_OP_FADVISE:
6020                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6021                 break;
6022         case IORING_OP_MADVISE:
6023                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6024                 break;
6025         case IORING_OP_OPENAT2:
6026                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6027                 break;
6028         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6029                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6030                 break;
6031         case IORING_OP_SPLICE:
6032                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6033                 break;
6034         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6035                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6036                 break;
6037         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6038                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6039                 break;
6040         case IORING_OP_TEE:
6041                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6042                 break;
6043         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6044                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6045                 break;
6046         case IORING_OP_RENAMEAT:
6047                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6048                 break;
6049         case IORING_OP_UNLINKAT:
6050                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6051                 break;
6052         default:
6053                 ret = -EINVAL;
6054                 break;
6055         }
6056
6057         if (creds)
6058                 revert_creds(creds);
6059
6060         if (ret)
6061                 return ret;
6062
6063         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6064         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6065                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6066
6067                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6068                 if (in_async)
6069                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6070
6071                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6072
6073                 if (in_async)
6074                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6075         }
6076
6077         return 0;
6078 }
6079
6080 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6081 {
6082         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6083         struct io_kiocb *timeout;
6084         int ret = 0;
6085
6086         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6087         if (timeout)
6088                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6089
6090         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6091                 ret = -ECANCELED;
6092
6093         if (!ret) {
6094                 do {
6095                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6096                         /*
6097                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6098                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6099                          * wait for request slots on the block side.
6100                          */
6101                         if (ret != -EAGAIN)
6102                                 break;
6103                         cond_resched();
6104                 } while (1);
6105         }
6106
6107         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6108         if (ret) {
6109                 /* io-wq is going to take one down */
6110                 refcount_inc(&req->refs);
6111                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6112         }
6113 }
6114
6115 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6116                                               int index)
6117 {
6118         struct fixed_rsrc_table *table;
6119
6120         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6121         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6122 }
6123
6124 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6125                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6126 {
6127         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6128         struct file *file;
6129
6130         if (fixed) {
6131                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6132                         return NULL;
6133                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6134                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6135                 io_set_resource_node(req);
6136         } else {
6137                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6138                 file = __io_file_get(state, fd);
6139         }
6140
6141         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6142                 io_req_track_inflight(req);
6143         return file;
6144 }
6145
6146 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6147 {
6148         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6149                                                 struct io_timeout_data, timer);
6150         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6151         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6152         unsigned long flags;
6153
6154         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6155         prev = req->timeout.head;
6156         req->timeout.head = NULL;
6157
6158         /*
6159          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6160          * race with the completion of the linked work.
6161          */
6162         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6163                 io_remove_next_linked(prev);
6164         else
6165                 prev = NULL;
6166         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6167
6168         if (prev) {
6169                 req_set_fail_links(prev);
6170                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6171                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6172         } else {
6173                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6174                 io_put_req_deferred(req, 1);
6175         }
6176         return HRTIMER_NORESTART;
6177 }
6178
6179 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6180 {
6181         /*
6182          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6183          * before we got a chance to setup the timer
6184          */
6185         if (req->timeout.head) {
6186                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6187
6188                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6189                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6190                                 data->mode);
6191         }
6192 }
6193
6194 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6195 {
6196         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6197
6198         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6199         __io_queue_linked_timeout(req);
6200         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6201
6202         /* drop submission reference */
6203         io_put_req(req);
6204 }
6205
6206 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6207 {
6208         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6209
6210         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6211             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6212                 return NULL;
6213
6214         nxt->timeout.head = req;
6215         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6216         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6217         return nxt;
6218 }
6219
6220 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6221 {
6222         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6223         int ret;
6224
6225         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6226
6227         /*
6228          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6229          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6230          */
6231         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6232                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6233                         /*
6234                          * Queued up for async execution, worker will release
6235                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6236                          */
6237                         io_queue_async_work(req);
6238                 }
6239         } else if (likely(!ret)) {
6240                 /* drop submission reference */
6241                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6242                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6243                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6244
6245                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6246                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6247                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6248                 } else {
6249                         io_put_req(req);
6250                 }
6251         } else {
6252                 req_set_fail_links(req);
6253                 io_put_req(req);
6254                 io_req_complete(req, ret);
6255         }
6256         if (linked_timeout)
6257                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6258 }
6259
6260 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6261 {
6262         int ret;
6263
6264         ret = io_req_defer(req);
6265         if (ret) {
6266                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6267 fail_req:
6268                         req_set_fail_links(req);
6269                         io_put_req(req);
6270                         io_req_complete(req, ret);
6271                 }
6272         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6273                 ret = io_req_defer_prep(req);
6274                 if (unlikely(ret))
6275                         goto fail_req;
6276                 io_queue_async_work(req);
6277         } else {
6278                 __io_queue_sqe(req);
6279         }
6280 }
6281
6282 /*
6283  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6284  *
6285  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6286  */
6287 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6288                                         struct io_kiocb *req,
6289                                         unsigned int sqe_flags)
6290 {
6291         if (!ctx->restricted)
6292                 return true;
6293
6294         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6295                 return false;
6296
6297         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6298             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6299                 return false;
6300
6301         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6302                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6303                 return false;
6304
6305         return true;
6306 }
6307
6308 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6309                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6310 {
6311         struct io_submit_state *state;
6312         unsigned int sqe_flags;
6313         int personality, ret = 0;
6314
6315         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6316         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6317         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6318         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6319         req->async_data = NULL;
6320         req->file = NULL;
6321         req->ctx = ctx;
6322         req->link = NULL;
6323         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6324         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6325         refcount_set(&req->refs, 2);
6326         req->task = current;
6327         req->result = 0;
6328         req->work.list.next = NULL;
6329         req->work.creds = NULL;
6330         req->work.flags = 0;
6331
6332         /* enforce forwards compatibility on users */
6333         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6334                 req->flags = 0;
6335                 return -EINVAL;
6336         }
6337
6338         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6339                 return -EINVAL;
6340
6341         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6342                 return -EACCES;
6343
6344         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6345             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6346                 return -EOPNOTSUPP;
6347
6348         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6349         if (personality) {
6350                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6351                 if (!req->work.creds)
6352                         return -EINVAL;
6353                 get_cred(req->work.creds);
6354         }
6355         state = &ctx->submit_state;
6356
6357         /*
6358          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6359          * is potentially a read/write to block based storage.
6360          */
6361         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6362             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6363                 blk_start_plug(&state->plug);
6364                 state->plug_started = true;
6365         }
6366
6367         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6368                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6369
6370                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6371                 if (unlikely(!req->file))
6372                         ret = -EBADF;
6373         }
6374
6375         state->ios_left--;
6376         return ret;
6377 }
6378
6379 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6380                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6381 {
6382         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6383         int ret;
6384
6385         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6386         if (unlikely(ret)) {
6387 fail_req:
6388                 io_put_req(req);
6389                 io_req_complete(req, ret);
6390                 if (link->head) {
6391                         /* fail even hard links since we don't submit */
6392                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6393                         io_put_req(link->head);
6394                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6395                         link->head = NULL;
6396                 }
6397                 return ret;
6398         }
6399         ret = io_req_prep(req, sqe);
6400         if (unlikely(ret))
6401                 goto fail_req;
6402
6403         /* don't need @sqe from now on */
6404         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6405                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6406
6407         /*
6408          * If we already have a head request, queue this one for async
6409          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6410          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6411          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6412          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6413          */
6414         if (link->head) {
6415                 struct io_kiocb *head = link->head;
6416
6417                 /*
6418                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6419                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6420                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6421                  * next after the link request. The last one is done via
6422                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6423                  */
6424                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6425                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6426                         ctx->drain_next = 1;
6427                 }
6428                 ret = io_req_defer_prep(req);
6429                 if (unlikely(ret))
6430                         goto fail_req;
6431                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6432                 link->last->link = req;
6433                 link->last = req;
6434
6435                 /* last request of a link, enqueue the link */
6436                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6437                         io_queue_sqe(head);
6438                         link->head = NULL;
6439                 }
6440         } else {
6441                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6442                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6443                         ctx->drain_next = 0;
6444                 }
6445                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6446                         link->head = req;
6447                         link->last = req;
6448                 } else {
6449                         io_queue_sqe(req);
6450                 }
6451         }
6452
6453         return 0;
6454 }
6455
6456 /*
6457  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6458  */
6459 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6460                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6461 {
6462         if (state->link.head)
6463                 io_queue_sqe(state->link.head);
6464         if (state->comp.nr)
6465                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6466         if (state->plug_started)
6467                 blk_finish_plug(&state->plug);
6468         io_state_file_put(state);
6469 }
6470
6471 /*
6472  * Start submission side cache.
6473  */
6474 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6475                                   unsigned int max_ios)
6476 {
6477         state->plug_started = false;
6478         state->ios_left = max_ios;
6479         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6480         state->link.head = NULL;
6481 }
6482
6483 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6484 {
6485         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6486
6487         /*
6488          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6489          * since once we write the new head, the application could
6490          * write new data to them.
6491          */
6492         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6493 }
6494
6495 /*
6496  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6497  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6498  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6499  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6500  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6501  * prevent a re-load down the line.
6502  */
6503 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6504 {
6505         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6506         unsigned head;
6507
6508         /*
6509          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6510          *
6511          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6512          *    head updates.
6513          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6514          *    though the application is the one updating it.
6515          */
6516         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6517         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6518                 return &ctx->sq_sqes[head];
6519
6520         /* drop invalid entries */
6521         ctx->cached_sq_dropped++;
6522         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6523         return NULL;
6524 }
6525
6526 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6527 {
6528         int submitted = 0;
6529
6530         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6531         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6532                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6533                         return -EBUSY;
6534         }
6535
6536         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6537         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6538
6539         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6540                 return -EAGAIN;
6541
6542         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6543         refcount_add(nr, &current->usage);
6544         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6545
6546         while (submitted < nr) {
6547                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6548                 struct io_kiocb *req;
6549
6550                 req = io_alloc_req(ctx);
6551                 if (unlikely(!req)) {
6552                         if (!submitted)
6553                                 submitted = -EAGAIN;
6554                         break;
6555                 }
6556                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6557                 if (unlikely(!sqe)) {
6558                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6559                         break;
6560                 }
6561                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6562                 submitted++;
6563                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6564                         break;
6565         }
6566
6567         if (unlikely(submitted != nr)) {
6568                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6569                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6570                 int unused = nr - ref_used;
6571
6572                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6573                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6574                 put_task_struct_many(current, unused);
6575         }
6576
6577         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6578          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6579         io_commit_sqring(ctx);
6580
6581         return submitted;
6582 }
6583
6584 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6585 {
6586         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6587         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6588         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6589         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6590 }
6591
6592 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6593 {
6594         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6595         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6596         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6597 }
6598
6599 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6600 {
6601         unsigned int to_submit;
6602         int ret = 0;
6603
6604         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6605         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6606         if (cap_entries && to_submit > 8)
6607                 to_submit = 8;
6608
6609         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6610                 unsigned nr_events = 0;
6611
6612                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6613                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6614                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6615
6616                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6617                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6618                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6619                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6620         }
6621
6622         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6623                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6624
6625         return ret;
6626 }
6627
6628 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6629 {
6630         struct io_ring_ctx *ctx;
6631         unsigned sq_thread_idle = 0;
6632
6633         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6634                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6635                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6636         }
6637
6638         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6639 }
6640
6641 static int io_sq_thread(void *data)
6642 {
6643         struct io_sq_data *sqd = data;
6644         struct io_ring_ctx *ctx;
6645         unsigned long timeout = 0;
6646         char buf[TASK_COMM_LEN];
6647         DEFINE_WAIT(wait);
6648
6649         sprintf(buf, "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6650         set_task_comm(current, buf);
6651         current->pf_io_worker = NULL;
6652
6653         if (sqd->sq_cpu != -1)
6654                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6655         else
6656                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6657         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6658
6659         wait_for_completion(&sqd->startup);
6660
6661         down_read(&sqd->rw_lock);
6662
6663         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6664                 int ret;
6665                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6666
6667                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6668                         up_read(&sqd->rw_lock);
6669                         cond_resched();
6670                         down_read(&sqd->rw_lock);
6671                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6672                         continue;
6673                 }
6674                 if (fatal_signal_pending(current))
6675                         break;
6676                 sqt_spin = false;
6677                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6678                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6679                         const struct cred *creds = NULL;
6680
6681                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6682                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6683                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6684                         if (creds)
6685                                 revert_creds(creds);
6686                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6687                                 sqt_spin = true;
6688                 }
6689
6690                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6691                         io_run_task_work();
6692                         cond_resched();
6693                         if (sqt_spin)
6694                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6695                         continue;
6696                 }
6697
6698                 needs_sched = true;
6699                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6700                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6701                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6702                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6703                                 needs_sched = false;
6704                                 break;
6705                         }
6706                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6707                                 needs_sched = false;
6708                                 break;
6709                         }
6710                 }
6711
6712                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6713                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6714                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6715
6716                         up_read(&sqd->rw_lock);
6717                         schedule();
6718                         down_read(&sqd->rw_lock);
6719                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6720                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6721                 }
6722
6723                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6724                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6725         }
6726
6727         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6728                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6729         up_read(&sqd->rw_lock);
6730
6731         io_run_task_work();
6732
6733         down_write(&sqd->rw_lock);
6734         sqd->thread = NULL;
6735         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6736                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6737         up_write(&sqd->rw_lock);
6738         complete(&sqd->exited);
6739         do_exit(0);
6740 }
6741
6742 struct io_wait_queue {
6743         struct wait_queue_entry wq;
6744         struct io_ring_ctx *ctx;
6745         unsigned to_wait;
6746         unsigned nr_timeouts;
6747 };
6748
6749 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6750 {
6751         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6752
6753         /*
6754          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6755          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6756          * regardless of event count.
6757          */
6758         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6759                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6760 }
6761
6762 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6763                             int wake_flags, void *key)
6764 {
6765         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6766                                                         wq);
6767
6768         /*
6769          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6770          * the task, and the next invocation will do it.
6771          */
6772         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6773                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6774         return -1;
6775 }
6776
6777 static int io_run_task_work_sig(void)
6778 {
6779         if (io_run_task_work())
6780                 return 1;
6781         if (!signal_pending(current))
6782                 return 0;
6783         if (test_tsk_thread_flag(current, TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6784                 return -ERESTARTSYS;
6785         return -EINTR;
6786 }
6787
6788 /* when returns >0, the caller should retry */
6789 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6790                                           struct io_wait_queue *iowq,
6791                                           signed long *timeout)
6792 {
6793         int ret;
6794
6795         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6796         ret = io_run_task_work_sig();
6797         if (ret || io_should_wake(iowq))
6798                 return ret;
6799         /* let the caller flush overflows, retry */
6800         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6801                 return 1;
6802
6803         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6804         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6805 }
6806
6807 /*
6808  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6809  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6810  */
6811 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6812                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6813                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6814 {
6815         struct io_wait_queue iowq = {
6816                 .wq = {
6817                         .private        = current,
6818                         .func           = io_wake_function,
6819                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6820                 },
6821                 .ctx            = ctx,
6822                 .to_wait        = min_events,
6823         };
6824         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6825         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6826         int ret;
6827
6828         do {
6829                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6830                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6831                         return 0;
6832                 if (!io_run_task_work())
6833                         break;
6834         } while (1);
6835
6836         if (sig) {
6837 #ifdef CONFIG_COMPAT
6838                 if (in_compat_syscall())
6839                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6840                                                       sigsz);
6841                 else
6842 #endif
6843                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6844
6845                 if (ret)
6846                         return ret;
6847         }
6848
6849         if (uts) {
6850                 struct timespec64 ts;
6851
6852                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6853                         return -EFAULT;
6854                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6855         }
6856
6857         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6858         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6859         do {
6860                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6861                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6862                         ret = -EBUSY;
6863                         break;
6864                 }
6865                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6866                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6867                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6868                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6869                 cond_resched();
6870         } while (ret > 0);
6871
6872         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6873
6874         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6875 }
6876
6877 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6878 {
6879 #if defined(CONFIG_UNIX)
6880         if (ctx->ring_sock) {
6881                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6882                 struct sk_buff *skb;
6883
6884                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6885                         kfree_skb(skb);
6886         }
6887 #else
6888         int i;
6889
6890         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6891                 struct file *file;
6892
6893                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6894                 if (file)
6895                         fput(file);
6896         }
6897 #endif
6898 }
6899
6900 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6901 {
6902         struct fixed_rsrc_data *data;
6903
6904         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6905         complete(&data->done);
6906 }
6907
6908 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6909 {
6910         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6911 }
6912
6913 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6914 {
6915         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6916 }
6917
6918 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6919                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6920                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6921 {
6922         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6923         rsrc_data->node = ref_node;
6924         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
6925         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6926         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
6927 }
6928
6929 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
6930 {
6931         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
6932
6933         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6934         ref_node = data->node;
6935         data->node = NULL;
6936         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6937         if (ref_node)
6938                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
6939 }
6940
6941 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
6942                                struct io_ring_ctx *ctx,
6943                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
6944                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
6945 {
6946         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
6947         int ret;
6948
6949         if (data->quiesce)
6950                 return -ENXIO;
6951
6952         data->quiesce = true;
6953         do {
6954                 ret = -ENOMEM;
6955                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
6956                 if (!backup_node)
6957                         break;
6958                 backup_node->rsrc_data = data;
6959                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
6960
6961                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
6962                 percpu_ref_kill(&data->refs);
6963                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
6964
6965                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
6966                 if (!ret)
6967                         break;
6968
6969                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
6970                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
6971                 backup_node = NULL;
6972                 reinit_completion(&data->done);
6973                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6974                 ret = io_run_task_work_sig();
6975                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6976         } while (ret >= 0);
6977         data->quiesce = false;
6978
6979         if (backup_node)
6980                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
6981         return ret;
6982 }
6983
6984 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
6985 {
6986         struct fixed_rsrc_data *data;
6987
6988         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
6989         if (!data)
6990                 return NULL;
6991
6992         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
6993                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
6994                 kfree(data);
6995                 return NULL;
6996         }
6997         data->ctx = ctx;
6998         init_completion(&data->done);
6999         return data;
7000 }
7001
7002 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7003 {
7004         percpu_ref_exit(&data->refs);
7005         kfree(data->table);
7006         kfree(data);
7007 }
7008
7009 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7010 {
7011         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7012         unsigned nr_tables, i;
7013         int ret;
7014
7015         /*
7016          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7017          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7018          * run task work.
7019          */
7020         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7021                 return -ENXIO;
7022         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7023         if (ret)
7024                 return ret;
7025
7026         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7027         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7028         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7029                 kfree(data->table[i].files);
7030         free_fixed_rsrc_data(data);
7031         ctx->file_data = NULL;
7032         ctx->nr_user_files = 0;
7033         return 0;
7034 }
7035
7036 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7037         __releases(&sqd->rw_lock)
7038 {
7039         if (sqd->thread == current)
7040                 return;
7041         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7042         up_write(&sqd->rw_lock);
7043 }
7044
7045 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7046         __acquires(&sqd->rw_lock)
7047 {
7048         if (sqd->thread == current)
7049                 return;
7050         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7051         down_write(&sqd->rw_lock);
7052         /* set again for consistency, in case concurrent parks are happening */
7053         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7054         if (sqd->thread)
7055                 wake_up_process(sqd->thread);
7056 }
7057
7058 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7059 {
7060         if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state))
7061                 return;
7062         down_write(&sqd->rw_lock);
7063         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7064         if (sqd->thread)
7065                 wake_up_process(sqd->thread);
7066         up_write(&sqd->rw_lock);
7067         wait_for_completion(&sqd->exited);
7068 }
7069
7070 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7071 {
7072         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7073                 io_sq_thread_stop(sqd);
7074                 kfree(sqd);
7075         }
7076 }
7077
7078 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7079 {
7080         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7081
7082         if (sqd) {
7083                 complete(&sqd->startup);
7084                 io_sq_thread_park(sqd);
7085                 list_del(&ctx->sqd_list);
7086                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7087                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7088
7089                 io_put_sq_data(sqd);
7090                 ctx->sq_data = NULL;
7091                 if (ctx->sq_creds)
7092                         put_cred(ctx->sq_creds);
7093         }
7094 }
7095
7096 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7097 {
7098         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7099         struct io_sq_data *sqd;
7100         struct fd f;
7101
7102         f = fdget(p->wq_fd);
7103         if (!f.file)
7104                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7105         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7106                 fdput(f);
7107                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7108         }
7109
7110         ctx_attach = f.file->private_data;
7111         sqd = ctx_attach->sq_data;
7112         if (!sqd) {
7113                 fdput(f);
7114                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7115         }
7116         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7117                 fdput(f);
7118                 return ERR_PTR(-EPERM);
7119         }
7120
7121         refcount_inc(&sqd->refs);
7122         fdput(f);
7123         return sqd;
7124 }
7125
7126 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p)
7127 {
7128         struct io_sq_data *sqd;
7129
7130         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7131                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7132                 if (!IS_ERR(sqd))
7133                         return sqd;
7134                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7135                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7136                         return sqd;
7137         }
7138
7139         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7140         if (!sqd)
7141                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7142
7143         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7144         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7145         init_rwsem(&sqd->rw_lock);
7146         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7147         init_completion(&sqd->startup);
7148         init_completion(&sqd->exited);
7149         return sqd;
7150 }
7151
7152 #if defined(CONFIG_UNIX)
7153 /*
7154  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7155  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7156  * loops in the file referencing.
7157  */
7158 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7159 {
7160         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7161         struct scm_fp_list *fpl;
7162         struct sk_buff *skb;
7163         int i, nr_files;
7164
7165         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7166         if (!fpl)
7167                 return -ENOMEM;
7168
7169         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7170         if (!skb) {
7171                 kfree(fpl);
7172                 return -ENOMEM;
7173         }
7174
7175         skb->sk = sk;
7176
7177         nr_files = 0;
7178         fpl->user = get_uid(current_user());
7179         for (i = 0; i < nr; i++) {
7180                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7181
7182                 if (!file)
7183                         continue;
7184                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7185                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7186                 nr_files++;
7187         }
7188
7189         if (nr_files) {
7190                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7191                 fpl->count = nr_files;
7192                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7193                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7194                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7195                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7196
7197                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7198                         fput(fpl->fp[i]);
7199         } else {
7200                 kfree_skb(skb);
7201                 kfree(fpl);
7202         }
7203
7204         return 0;
7205 }
7206
7207 /*
7208  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7209  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7210  * garbage collection to take care of this problem for us.
7211  */
7212 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7213 {
7214         unsigned left, total;
7215         int ret = 0;
7216
7217         total = 0;
7218         left = ctx->nr_user_files;
7219         while (left) {
7220                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7221
7222                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7223                 if (ret)
7224                         break;
7225                 left -= this_files;
7226                 total += this_files;
7227         }
7228
7229         if (!ret)
7230                 return 0;
7231
7232         while (total < ctx->nr_user_files) {
7233                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7234
7235                 if (file)
7236                         fput(file);
7237                 total++;
7238         }
7239
7240         return ret;
7241 }
7242 #else
7243 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7244 {
7245         return 0;
7246 }
7247 #endif
7248
7249 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7250                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7251 {
7252         int i;
7253
7254         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7255                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7256                 unsigned this_files;
7257
7258                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7259                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7260                                         GFP_KERNEL);
7261                 if (!table->files)
7262                         break;
7263                 nr_files -= this_files;
7264         }
7265
7266         if (i == nr_tables)
7267                 return 0;
7268
7269         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7270                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7271                 kfree(table->files);
7272         }
7273         return 1;
7274 }
7275
7276 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7277 {
7278         struct file *file = prsrc->file;
7279 #if defined(CONFIG_UNIX)
7280         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7281         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7282         struct sk_buff *skb;
7283         int i;
7284
7285         __skb_queue_head_init(&list);
7286
7287         /*
7288          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7289          * remove this entry and rearrange the file array.
7290          */
7291         skb = skb_dequeue(head);
7292         while (skb) {
7293                 struct scm_fp_list *fp;
7294
7295                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7296                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7297                         int left;
7298
7299                         if (fp->fp[i] != file)
7300                                 continue;
7301
7302                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7303                         left = fp->count - 1 - i;
7304                         if (left) {
7305                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7306                                                 left * sizeof(struct file *));
7307                         }
7308                         fp->count--;
7309                         if (!fp->count) {
7310                                 kfree_skb(skb);
7311                                 skb = NULL;
7312                         } else {
7313                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7314                         }
7315                         fput(file);
7316                         file = NULL;
7317                         break;
7318                 }
7319
7320                 if (!file)
7321                         break;
7322
7323                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7324
7325                 skb = skb_dequeue(head);
7326         }
7327
7328         if (skb_peek(&list)) {
7329                 spin_lock_irq(&head->lock);
7330                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7331                         __skb_queue_tail(head, skb);
7332                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7333         }
7334 #else
7335         fput(file);
7336 #endif
7337 }
7338
7339 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7340 {
7341         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7342         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7343         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7344
7345         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7346                 list_del(&prsrc->list);
7347                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7348                 kfree(prsrc);
7349         }
7350
7351         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7352         kfree(ref_node);
7353         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7354 }
7355
7356 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7357 {
7358         struct io_ring_ctx *ctx;
7359         struct llist_node *node;
7360
7361         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7362         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7363
7364         while (node) {
7365                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7366                 struct llist_node *next = node->next;
7367
7368                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7369                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7370                 node = next;
7371         }
7372 }
7373
7374 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7375                                         unsigned i)
7376 {
7377         struct fixed_rsrc_table *table;
7378
7379         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7380         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7381 }
7382
7383 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7384 {
7385         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7386         struct fixed_rsrc_data *data;
7387         struct io_ring_ctx *ctx;
7388         bool first_add = false;
7389         int delay = HZ;
7390
7391         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7392         data = ref_node->rsrc_data;
7393         ctx = data->ctx;
7394
7395         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7396         ref_node->done = true;
7397
7398         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7399                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7400                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7401                 /* recycle ref nodes in order */
7402                 if (!ref_node->done)
7403                         break;
7404                 list_del(&ref_node->node);
7405                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7406         }
7407         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7408
7409         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7410                 delay = 0;
7411
7412         if (!delay)
7413                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7414         else if (first_add)
7415                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7416 }
7417
7418 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7419                         struct io_ring_ctx *ctx)
7420 {
7421         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7422
7423         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7424         if (!ref_node)
7425                 return NULL;
7426
7427         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7428                             0, GFP_KERNEL)) {
7429                 kfree(ref_node);
7430                 return NULL;
7431         }
7432         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7433         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7434         ref_node->done = false;
7435         return ref_node;
7436 }
7437
7438 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7439                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7440 {
7441         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7442         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7443 }
7444
7445 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7446 {
7447         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7448         kfree(ref_node);
7449 }
7450
7451
7452 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7453                                  unsigned nr_args)
7454 {
7455         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7456         unsigned nr_tables, i;
7457         struct file *file;
7458         int fd, ret = -ENOMEM;
7459         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7460         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7461
7462         if (ctx->file_data)
7463                 return -EBUSY;
7464         if (!nr_args)
7465                 return -EINVAL;
7466         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7467                 return -EMFILE;
7468
7469         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7470         if (!file_data)
7471                 return -ENOMEM;
7472         ctx->file_data = file_data;
7473
7474         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7475         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7476                                    GFP_KERNEL);
7477         if (!file_data->table)
7478                 goto out_free;
7479
7480         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7481                 goto out_free;
7482
7483         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7484                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7485                         ret = -EFAULT;
7486                         goto out_fput;
7487                 }
7488                 /* allow sparse sets */
7489                 if (fd == -1)
7490                         continue;
7491
7492                 file = fget(fd);
7493                 ret = -EBADF;
7494                 if (!file)
7495                         goto out_fput;
7496
7497                 /*
7498                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7499                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7500                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7501                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7502                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7503                  */
7504                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7505                         fput(file);
7506                         goto out_fput;
7507                 }
7508                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7509         }
7510
7511         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7512         if (ret) {
7513                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7514                 return ret;
7515         }
7516
7517         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7518         if (!ref_node) {
7519                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7520                 return -ENOMEM;
7521         }
7522         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7523
7524         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7525         return ret;
7526 out_fput:
7527         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7528                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7529                 if (file)
7530                         fput(file);
7531         }
7532         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7533                 kfree(file_data->table[i].files);
7534         ctx->nr_user_files = 0;
7535 out_free:
7536         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7537         ctx->file_data = NULL;
7538         return ret;
7539 }
7540
7541 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7542                                 int index)
7543 {
7544 #if defined(CONFIG_UNIX)
7545         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7546         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7547         struct sk_buff *skb;
7548
7549         /*
7550          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7551          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7552          * and filling it in.
7553          */
7554         spin_lock_irq(&head->lock);
7555         skb = skb_peek(head);
7556         if (skb) {
7557                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7558
7559                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7560                         __skb_unlink(skb, head);
7561                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7562                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7563                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7564                         fpl->count++;
7565                         spin_lock_irq(&head->lock);
7566                         __skb_queue_head(head, skb);
7567                 } else {
7568                         skb = NULL;
7569                 }
7570         }
7571         spin_unlock_irq(&head->lock);
7572
7573         if (skb) {
7574                 fput(file);
7575                 return 0;
7576         }
7577
7578         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7579 #else
7580         return 0;
7581 #endif
7582 }
7583
7584 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7585 {
7586         struct io_rsrc_put *prsrc;
7587         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7588
7589         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7590         if (!prsrc)
7591                 return -ENOMEM;
7592
7593         prsrc->rsrc = rsrc;
7594         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7595
7596         return 0;
7597 }
7598
7599 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7600                                         struct file *file)
7601 {
7602         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7603 }
7604
7605 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7606                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7607                                  unsigned nr_args)
7608 {
7609         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7610         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7611         struct file *file, **file_slot;
7612         __s32 __user *fds;
7613         int fd, i, err;
7614         __u32 done;
7615         bool needs_switch = false;
7616
7617         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7618                 return -EOVERFLOW;
7619         if (done > ctx->nr_user_files)
7620                 return -EINVAL;
7621
7622         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7623         if (!ref_node)
7624                 return -ENOMEM;
7625         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7626
7627         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7628         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7629                 err = 0;
7630                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7631                         err = -EFAULT;
7632                         break;
7633                 }
7634                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7635                         continue;
7636
7637                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7638                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7639
7640                 if (*file_slot) {
7641                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7642                         if (err)
7643                                 break;
7644                         *file_slot = NULL;
7645                         needs_switch = true;
7646                 }
7647                 if (fd != -1) {
7648                         file = fget(fd);
7649                         if (!file) {
7650                                 err = -EBADF;
7651                                 break;
7652                         }
7653                         /*
7654                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7655                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7656                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7657                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7658                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7659                          * support regular read/write anyway.
7660                          */
7661                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7662                                 fput(file);
7663                                 err = -EBADF;
7664                                 break;
7665                         }
7666                         *file_slot = file;
7667                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7668                         if (err) {
7669                                 *file_slot = NULL;
7670                                 fput(file);
7671                                 break;
7672                         }
7673                 }
7674         }
7675
7676         if (needs_switch) {
7677                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7678                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7679         } else
7680                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7681
7682         return done ? done : err;
7683 }
7684
7685 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7686                                unsigned nr_args)
7687 {
7688         struct io_uring_rsrc_update up;
7689
7690         if (!ctx->file_data)
7691                 return -ENXIO;
7692         if (!nr_args)
7693                 return -EINVAL;
7694         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7695                 return -EFAULT;
7696         if (up.resv)
7697                 return -EINVAL;
7698
7699         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7700 }
7701
7702 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7703 {
7704         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7705
7706         req = io_put_req_find_next(req);
7707         return req ? &req->work : NULL;
7708 }
7709
7710 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7711 {
7712         struct io_wq_hash *hash;
7713         struct io_wq_data data;
7714         unsigned int concurrency;
7715
7716         hash = ctx->hash_map;
7717         if (!hash) {
7718                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7719                 if (!hash)
7720                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7721                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7722                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7723                 ctx->hash_map = hash;
7724         }
7725
7726         data.hash = hash;
7727         data.free_work = io_free_work;
7728         data.do_work = io_wq_submit_work;
7729
7730         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7731         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7732
7733         return io_wq_create(concurrency, &data);
7734 }
7735
7736 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7737                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7738 {
7739         struct io_uring_task *tctx;
7740         int ret;
7741
7742         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7743         if (unlikely(!tctx))
7744                 return -ENOMEM;
7745
7746         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7747         if (unlikely(ret)) {
7748                 kfree(tctx);
7749                 return ret;
7750         }
7751
7752         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7753         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7754                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7755                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7756                 kfree(tctx);
7757                 return ret;
7758         }
7759
7760         xa_init(&tctx->xa);
7761         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7762         tctx->last = NULL;
7763         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7764         tctx->sqpoll = false;
7765         task->io_uring = tctx;
7766         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7767         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7768         tctx->task_state = 0;
7769         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7770         return 0;
7771 }
7772
7773 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7774 {
7775         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7776
7777         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7778         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7779
7780         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7781         kfree(tctx);
7782         tsk->io_uring = NULL;
7783 }
7784
7785 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7786                                 struct io_uring_params *p)
7787 {
7788         int ret;
7789
7790         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7791         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7792                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7793                 struct fd f;
7794
7795                 f = fdget(p->wq_fd);
7796                 if (!f.file)
7797                         return -ENXIO;
7798                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7799                         fdput(f);
7800                         return -EINVAL;
7801                 }
7802                 fdput(f);
7803         }
7804         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7805                 struct task_struct *tsk;
7806                 struct io_sq_data *sqd;
7807
7808                 ret = -EPERM;
7809                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7810                         goto err;
7811
7812                 sqd = io_get_sq_data(p);
7813                 if (IS_ERR(sqd)) {
7814                         ret = PTR_ERR(sqd);
7815                         goto err;
7816                 }
7817
7818                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7819                 ctx->sq_data = sqd;
7820                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7821                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7822                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7823
7824                 io_sq_thread_park(sqd);
7825                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7826                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7827                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7828
7829                 if (sqd->thread)
7830                         return 0;
7831
7832                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7833                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7834
7835                         ret = -EINVAL;
7836                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7837                                 goto err_sqpoll;
7838                         if (!cpu_online(cpu))
7839                                 goto err_sqpoll;
7840
7841                         sqd->sq_cpu = cpu;
7842                 } else {
7843                         sqd->sq_cpu = -1;
7844                 }
7845
7846                 sqd->task_pid = current->pid;
7847                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7848                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7849                 if (IS_ERR(tsk)) {
7850                         ret = PTR_ERR(tsk);
7851                         goto err_sqpoll;
7852                 }
7853
7854                 sqd->thread = tsk;
7855                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7856                 wake_up_new_task(tsk);
7857                 if (ret)
7858                         goto err;
7859                 complete(&sqd->startup);
7860         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7861                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7862                 ret = -EINVAL;
7863                 goto err;
7864         }
7865
7866         return 0;
7867 err:
7868         io_sq_thread_finish(ctx);
7869         return ret;
7870 err_sqpoll:
7871         complete(&ctx->sq_data->exited);
7872         goto err;
7873 }
7874
7875 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7876                                       unsigned long nr_pages)
7877 {
7878         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7879 }
7880
7881 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7882                                    unsigned long nr_pages)
7883 {
7884         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7885
7886         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7887         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7888
7889         do {
7890                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7891                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7892                 if (new_pages > page_limit)
7893                         return -ENOMEM;
7894         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7895                                         new_pages) != cur_pages);
7896
7897         return 0;
7898 }
7899
7900 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7901 {
7902         if (ctx->user)
7903                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
7904
7905         if (ctx->mm_account)
7906                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7907 }
7908
7909 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7910 {
7911         int ret;
7912
7913         if (ctx->user) {
7914                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
7915                 if (ret)
7916                         return ret;
7917         }
7918
7919         if (ctx->mm_account)
7920                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
7921
7922         return 0;
7923 }
7924
7925 static void io_mem_free(void *ptr)
7926 {
7927         struct page *page;
7928
7929         if (!ptr)
7930                 return;
7931
7932         page = virt_to_head_page(ptr);
7933         if (put_page_testzero(page))
7934                 free_compound_page(page);
7935 }
7936
7937 static void *io_mem_alloc(size_t size)
7938 {
7939         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
7940                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
7941
7942         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
7943 }
7944
7945 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
7946                                 size_t *sq_offset)
7947 {
7948         struct io_rings *rings;
7949         size_t off, sq_array_size;
7950
7951         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
7952         if (off == SIZE_MAX)
7953                 return SIZE_MAX;
7954
7955 #ifdef CONFIG_SMP
7956         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
7957         if (off == 0)
7958                 return SIZE_MAX;
7959 #endif
7960
7961         if (sq_offset)
7962                 *sq_offset = off;
7963
7964         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
7965         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
7966                 return SIZE_MAX;
7967
7968         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
7969                 return SIZE_MAX;
7970
7971         return off;
7972 }
7973
7974 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7975 {
7976         int i, j;
7977
7978         if (!ctx->user_bufs)
7979                 return -ENXIO;
7980
7981         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
7982                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
7983
7984                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
7985                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
7986
7987                 if (imu->acct_pages)
7988                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
7989                 kvfree(imu->bvec);
7990                 imu->nr_bvecs = 0;
7991         }
7992
7993         kfree(ctx->user_bufs);
7994         ctx->user_bufs = NULL;
7995         ctx->nr_user_bufs = 0;
7996         return 0;
7997 }
7998
7999 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8000                        void __user *arg, unsigned index)
8001 {
8002         struct iovec __user *src;
8003
8004 #ifdef CONFIG_COMPAT
8005         if (ctx->compat) {
8006                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8007                 struct compat_iovec ciov;
8008
8009                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8010                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8011                         return -EFAULT;
8012
8013                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8014                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8015                 return 0;
8016         }
8017 #endif
8018         src = (struct iovec __user *) arg;
8019         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8020                 return -EFAULT;
8021         return 0;
8022 }
8023
8024 /*
8025  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8026  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8027  * match that one.
8028  *
8029  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8030  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8031  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8032  */
8033 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8034                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8035 {
8036         int i, j;
8037
8038         /* check current page array */
8039         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8040                 if (!PageCompound(pages[i]))
8041                         continue;
8042                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8043                         return true;
8044         }
8045
8046         /* check previously registered pages */
8047         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8048                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8049
8050                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8051                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8052                                 continue;
8053                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8054                                 return true;
8055                 }
8056         }
8057
8058         return false;
8059 }
8060
8061 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8062                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8063                                  struct page **last_hpage)
8064 {
8065         int i, ret;
8066
8067         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8068                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8069                         imu->acct_pages++;
8070                 } else {
8071                         struct page *hpage;
8072
8073                         hpage = compound_head(pages[i]);
8074                         if (hpage == *last_hpage)
8075                                 continue;
8076                         *last_hpage = hpage;
8077                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8078                                 continue;
8079                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8080                 }
8081         }
8082
8083         if (!imu->acct_pages)
8084                 return 0;
8085
8086         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8087         if (ret)
8088                 imu->acct_pages = 0;
8089         return ret;
8090 }
8091
8092 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8093                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8094                                   struct page **last_hpage)
8095 {
8096         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8097         struct page **pages = NULL;
8098         unsigned long off, start, end, ubuf;
8099         size_t size;
8100         int ret, pret, nr_pages, i;
8101
8102         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8103         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8104         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8105         nr_pages = end - start;
8106
8107         ret = -ENOMEM;
8108
8109         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8110         if (!pages)
8111                 goto done;
8112
8113         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8114                               GFP_KERNEL);
8115         if (!vmas)
8116                 goto done;
8117
8118         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8119                                    GFP_KERNEL);
8120         if (!imu->bvec)
8121                 goto done;
8122
8123         ret = 0;
8124         mmap_read_lock(current->mm);
8125         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8126                               pages, vmas);
8127         if (pret == nr_pages) {
8128                 /* don't support file backed memory */
8129                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8130                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8131
8132                         if (vma->vm_file &&
8133                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8134                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8135                                 break;
8136                         }
8137                 }
8138         } else {
8139                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8140         }
8141         mmap_read_unlock(current->mm);
8142         if (ret) {
8143                 /*
8144                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8145                  * release any pages we did get
8146                  */
8147                 if (pret > 0)
8148                         unpin_user_pages(pages, pret);
8149                 kvfree(imu->bvec);
8150                 goto done;
8151         }
8152
8153         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8154         if (ret) {
8155                 unpin_user_pages(pages, pret);
8156                 kvfree(imu->bvec);
8157                 goto done;
8158         }
8159
8160         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8161         size = iov->iov_len;
8162         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8163                 size_t vec_len;
8164
8165                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8166                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8167                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8168                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8169                 off = 0;
8170                 size -= vec_len;
8171         }
8172         /* store original address for later verification */
8173         imu->ubuf = ubuf;
8174         imu->len = iov->iov_len;
8175         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8176         ret = 0;
8177 done:
8178         kvfree(pages);
8179         kvfree(vmas);
8180         return ret;
8181 }
8182
8183 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8184 {
8185         if (ctx->user_bufs)
8186                 return -EBUSY;
8187         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8188                 return -EINVAL;
8189
8190         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8191                                         GFP_KERNEL);
8192         if (!ctx->user_bufs)
8193                 return -ENOMEM;
8194
8195         return 0;
8196 }
8197
8198 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8199 {
8200         /*
8201          * Don't impose further limits on the size and buffer
8202          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8203          * submitted if they are wrong.
8204          */
8205         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8206                 return -EFAULT;
8207
8208         /* arbitrary limit, but we need something */
8209         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8210                 return -EFAULT;
8211
8212         return 0;
8213 }
8214
8215 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8216                                    unsigned int nr_args)
8217 {
8218         int i, ret;
8219         struct iovec iov;
8220         struct page *last_hpage = NULL;
8221
8222         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8223         if (ret)
8224                 return ret;
8225
8226         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8227                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8228
8229                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8230                 if (ret)
8231                         break;
8232
8233                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8234                 if (ret)
8235                         break;
8236
8237                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8238                 if (ret)
8239                         break;
8240
8241                 ctx->nr_user_bufs++;
8242         }
8243
8244         if (ret)
8245                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8246
8247         return ret;
8248 }
8249
8250 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8251 {
8252         __s32 __user *fds = arg;
8253         int fd;
8254
8255         if (ctx->cq_ev_fd)
8256                 return -EBUSY;
8257
8258         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8259                 return -EFAULT;
8260
8261         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8262         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8263                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8264                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8265                 return ret;
8266         }
8267
8268         return 0;
8269 }
8270
8271 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8272 {
8273         if (ctx->cq_ev_fd) {
8274                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8275                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8276                 return 0;
8277         }
8278
8279         return -ENXIO;
8280 }
8281
8282 static int __io_destroy_buffers(int id, void *p, void *data)
8283 {
8284         struct io_ring_ctx *ctx = data;
8285         struct io_buffer *buf = p;
8286
8287         __io_remove_buffers(ctx, buf, id, -1U);
8288         return 0;
8289 }
8290
8291 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8292 {
8293         idr_for_each(&ctx->io_buffer_idr, __io_destroy_buffers, ctx);
8294         idr_destroy(&ctx->io_buffer_idr);
8295 }
8296
8297 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8298 {
8299         struct io_kiocb *req, *nxt;
8300
8301         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8302                 if (tsk && req->task != tsk)
8303                         continue;
8304                 list_del(&req->compl.list);
8305                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8306         }
8307 }
8308
8309 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8310 {
8311         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8312         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8313
8314         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8315
8316         if (submit_state->free_reqs) {
8317                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8318                                      submit_state->reqs);
8319                 submit_state->free_reqs = 0;
8320         }
8321
8322         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8323         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8324         cs->locked_free_nr = 0;
8325         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8326
8327         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8328
8329         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8330 }
8331
8332 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8333 {
8334         /*
8335          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8336          * and they are free to do so while still holding uring_lock, see
8337          * __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8338          */
8339         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8340         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8341
8342         io_sq_thread_finish(ctx);
8343         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8344
8345         if (ctx->mm_account) {
8346                 mmdrop(ctx->mm_account);
8347                 ctx->mm_account = NULL;
8348         }
8349
8350         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8351         io_sqe_files_unregister(ctx);
8352         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8353         io_eventfd_unregister(ctx);
8354         io_destroy_buffers(ctx);
8355
8356 #if defined(CONFIG_UNIX)
8357         if (ctx->ring_sock) {
8358                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8359                 sock_release(ctx->ring_sock);
8360         }
8361 #endif
8362
8363         io_mem_free(ctx->rings);
8364         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8365
8366         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8367         free_uid(ctx->user);
8368         io_req_caches_free(ctx);
8369         if (ctx->hash_map)
8370                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8371         kfree(ctx->cancel_hash);
8372         kfree(ctx);
8373 }
8374
8375 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8376 {
8377         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8378         __poll_t mask = 0;
8379
8380         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8381         /*
8382          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8383          * io_commit_cqring
8384          */
8385         smp_rmb();
8386         if (!io_sqring_full(ctx))
8387                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8388
8389         /*
8390          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8391          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8392          *      CPU0                    CPU1
8393          *      ----                    ----
8394          * lock(&ctx->uring_lock);
8395          *                              lock(&ep->mtx);
8396          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8397          * lock(&ep->mtx);
8398          *
8399          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8400          * pushs them to do the flush.
8401          */
8402         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8403                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8404
8405         return mask;
8406 }
8407
8408 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8409 {
8410         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8411
8412         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8413 }
8414
8415 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8416 {
8417         const struct cred *creds;
8418
8419         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8420         if (creds) {
8421                 put_cred(creds);
8422                 return 0;
8423         }
8424
8425         return -EINVAL;
8426 }
8427
8428 static bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8429 {
8430         struct callback_head *work, *next;
8431         bool executed = false;
8432
8433         do {
8434                 work = xchg(&ctx->exit_task_work, NULL);
8435                 if (!work)
8436                         break;
8437
8438                 do {
8439                         next = work->next;
8440                         work->func(work);
8441                         work = next;
8442                         cond_resched();
8443                 } while (work);
8444                 executed = true;
8445         } while (1);
8446
8447         return executed;
8448 }
8449
8450 struct io_tctx_exit {
8451         struct callback_head            task_work;
8452         struct completion               completion;
8453         struct io_ring_ctx              *ctx;
8454 };
8455
8456 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8457 {
8458         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8459         struct io_tctx_exit *work;
8460
8461         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8462         /*
8463          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8464          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8465          */
8466         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8467                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8468         complete(&work->completion);
8469 }
8470
8471 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8472 {
8473         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8474         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8475         struct io_tctx_exit exit;
8476         struct io_tctx_node *node;
8477         int ret;
8478
8479         /*
8480          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8481          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8482          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8483          * as nobody else will be looking for them.
8484          */
8485         do {
8486                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8487
8488                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8489         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8490
8491         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8492         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8493                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8494
8495                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8496                                         ctx_node);
8497                 exit.ctx = ctx;
8498                 init_completion(&exit.completion);
8499                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8500                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8501                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8502                         continue;
8503                 wake_up_process(node->task);
8504
8505                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8506                 wait_for_completion(&exit.completion);
8507                 cond_resched();
8508                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8509         }
8510         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8511
8512         io_ring_ctx_free(ctx);
8513 }
8514
8515 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8516 {
8517         unsigned long index;
8518         struct creds *creds;
8519
8520         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8521         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8522         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8523         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8524         if (ctx->rings)
8525                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8526         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8527                 io_unregister_personality(ctx, index);
8528         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8529
8530         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8531         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8532
8533         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8534         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8535
8536         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8537         /*
8538          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8539          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8540          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8541          * over using system_wq.
8542          */
8543         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8544 }
8545
8546 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8547 {
8548         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8549
8550         file->private_data = NULL;
8551         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8552         return 0;
8553 }
8554
8555 struct io_task_cancel {
8556         struct task_struct *task;
8557         struct files_struct *files;
8558 };
8559
8560 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8561 {
8562         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8563         struct io_task_cancel *cancel = data;
8564         bool ret;
8565
8566         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8567                 unsigned long flags;
8568                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8569
8570                 /* protect against races with linked timeouts */
8571                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8572                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8573                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8574         } else {
8575                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8576         }
8577         return ret;
8578 }
8579
8580 static void io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8581                                   struct task_struct *task,
8582                                   struct files_struct *files)
8583 {
8584         struct io_defer_entry *de = NULL;
8585         LIST_HEAD(list);
8586
8587         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8588         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8589                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8590                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8591                         break;
8592                 }
8593         }
8594         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8595
8596         while (!list_empty(&list)) {
8597                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8598                 list_del_init(&de->list);
8599                 req_set_fail_links(de->req);
8600                 io_put_req(de->req);
8601                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8602                 kfree(de);
8603         }
8604 }
8605
8606 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8607 {
8608         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8609
8610         return req->ctx == data;
8611 }
8612
8613 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8614 {
8615         struct io_tctx_node *node;
8616         enum io_wq_cancel cret;
8617         bool ret = false;
8618
8619         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8620         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8621                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8622
8623                 /*
8624                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8625                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8626                  */
8627                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8628                         continue;
8629                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8630                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8631         }
8632         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8633
8634         return ret;
8635 }
8636
8637 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8638                                          struct task_struct *task,
8639                                          struct files_struct *files)
8640 {
8641         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8642         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8643
8644         while (1) {
8645                 enum io_wq_cancel cret;
8646                 bool ret = false;
8647
8648                 if (!task) {
8649                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8650                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8651                         /*
8652                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8653                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8654                          */
8655                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8656                                                &cancel, true);
8657                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8658                 }
8659
8660                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8661                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8662                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8663                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8664                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8665                                 ret = true;
8666                         }
8667                 }
8668
8669                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8670                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8671                 ret |= io_run_task_work();
8672                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8673                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8674                 if (!ret)
8675                         break;
8676                 cond_resched();
8677         }
8678 }
8679
8680 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8681                                    struct task_struct *task,
8682                                    struct files_struct *files)
8683 {
8684         struct io_kiocb *req;
8685         int cnt = 0;
8686
8687         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8688         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8689                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8690         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8691         return cnt;
8692 }
8693
8694 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8695                                   struct task_struct *task,
8696                                   struct files_struct *files)
8697 {
8698         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8699                 DEFINE_WAIT(wait);
8700                 int inflight;
8701
8702                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8703                 if (!inflight)
8704                         break;
8705
8706                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8707
8708                 if (ctx->sq_data)
8709                         io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8710                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8711                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8712                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8713                         schedule();
8714                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8715                 if (ctx->sq_data)
8716                         io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8717         }
8718 }
8719
8720 /*
8721  * We need to iteratively cancel requests, in case a request has dependent
8722  * hard links. These persist even for failure of cancelations, hence keep
8723  * looping until none are found.
8724  */
8725 static void io_uring_cancel_task_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8726                                           struct files_struct *files)
8727 {
8728         struct task_struct *task = current;
8729
8730         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && ctx->sq_data) {
8731                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8732                 task = ctx->sq_data->thread;
8733                 if (task)
8734                         atomic_inc(&task->io_uring->in_idle);
8735         }
8736
8737         io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8738
8739         io_uring_cancel_files(ctx, task, files);
8740         if (!files)
8741                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, NULL);
8742
8743         if (task)
8744                 atomic_dec(&task->io_uring->in_idle);
8745         if (ctx->sq_data)
8746                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8747 }
8748
8749 /*
8750  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8751  */
8752 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8753 {
8754         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8755         struct io_tctx_node *node;
8756         int ret;
8757
8758         if (unlikely(!tctx)) {
8759                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8760                 if (unlikely(ret))
8761                         return ret;
8762                 tctx = current->io_uring;
8763         }
8764         if (tctx->last != ctx) {
8765                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8766
8767                 if (!old) {
8768                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8769                         if (!node)
8770                                 return -ENOMEM;
8771                         node->ctx = ctx;
8772                         node->task = current;
8773
8774                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8775                                                 node, GFP_KERNEL));
8776                         if (ret) {
8777                                 kfree(node);
8778                                 return ret;
8779                         }
8780
8781                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8782                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8783                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8784                 }
8785                 tctx->last = ctx;
8786         }
8787
8788         /*
8789          * This is race safe in that the task itself is doing this, hence it
8790          * cannot be going through the exit/cancel paths at the same time.
8791          * This cannot be modified while exit/cancel is running.
8792          */
8793         if (!tctx->sqpoll && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
8794                 tctx->sqpoll = true;
8795
8796         return 0;
8797 }
8798
8799 /*
8800  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8801  */
8802 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8803 {
8804         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8805         struct io_tctx_node *node;
8806
8807         if (!tctx)
8808                 return;
8809         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8810         if (!node)
8811                 return;
8812
8813         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8814         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8815
8816         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8817         list_del(&node->ctx_node);
8818         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8819
8820         if (tctx->last == node->ctx)
8821                 tctx->last = NULL;
8822         kfree(node);
8823 }
8824
8825 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8826 {
8827         struct io_tctx_node *node;
8828         unsigned long index;
8829
8830         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8831                 io_uring_del_task_file(index);
8832         if (tctx->io_wq) {
8833                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8834                 tctx->io_wq = NULL;
8835         }
8836 }
8837
8838 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8839 {
8840         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8841         struct io_tctx_node *node;
8842         unsigned long index;
8843
8844         /* make sure overflow events are dropped */
8845         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8846         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8847                 io_uring_cancel_task_requests(node->ctx, files);
8848         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8849
8850         if (files)
8851                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8852 }
8853
8854 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8855 {
8856         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8857 }
8858
8859 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8860 {
8861         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8862         struct io_uring_task *tctx;
8863         s64 inflight;
8864         DEFINE_WAIT(wait);
8865
8866         if (!sqd)
8867                 return;
8868         io_sq_thread_park(sqd);
8869         if (!sqd->thread || !sqd->thread->io_uring) {
8870                 io_sq_thread_unpark(sqd);
8871                 return;
8872         }
8873         tctx = ctx->sq_data->thread->io_uring;
8874         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8875         do {
8876                 /* read completions before cancelations */
8877                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8878                 if (!inflight)
8879                         break;
8880                 io_uring_cancel_task_requests(ctx, NULL);
8881
8882                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8883                 /*
8884                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8885                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8886                  * prepare_to_wait().
8887                  */
8888                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8889                         schedule();
8890                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8891         } while (1);
8892         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8893         io_sq_thread_unpark(sqd);
8894 }
8895
8896 /*
8897  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
8898  * requests.
8899  */
8900 void __io_uring_task_cancel(void)
8901 {
8902         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8903         DEFINE_WAIT(wait);
8904         s64 inflight;
8905
8906         /* make sure overflow events are dropped */
8907         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8908
8909         if (tctx->sqpoll) {
8910                 struct io_tctx_node *node;
8911                 unsigned long index;
8912
8913                 xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8914                         io_uring_cancel_sqpoll(node->ctx);
8915         }
8916
8917         do {
8918                 /* read completions before cancelations */
8919                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8920                 if (!inflight)
8921                         break;
8922                 __io_uring_files_cancel(NULL);
8923
8924                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8925
8926                 /*
8927                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8928                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8929                  * prepare_to_wait().
8930                  */
8931                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8932                         schedule();
8933                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8934         } while (1);
8935
8936         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8937
8938         io_uring_clean_tctx(tctx);
8939         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
8940         __io_uring_free(current);
8941 }
8942
8943 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
8944                                             loff_t pgoff, size_t sz)
8945 {
8946         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8947         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
8948         struct page *page;
8949         void *ptr;
8950
8951         switch (offset) {
8952         case IORING_OFF_SQ_RING:
8953         case IORING_OFF_CQ_RING:
8954                 ptr = ctx->rings;
8955                 break;
8956         case IORING_OFF_SQES:
8957                 ptr = ctx->sq_sqes;
8958                 break;
8959         default:
8960                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8961         }
8962
8963         page = virt_to_head_page(ptr);
8964         if (sz > page_size(page))
8965                 return ERR_PTR(-EINVAL);
8966
8967         return ptr;
8968 }
8969
8970 #ifdef CONFIG_MMU
8971
8972 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8973 {
8974         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
8975         unsigned long pfn;
8976         void *ptr;
8977
8978         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
8979         if (IS_ERR(ptr))
8980                 return PTR_ERR(ptr);
8981
8982         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
8983         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
8984 }
8985
8986 #else /* !CONFIG_MMU */
8987
8988 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
8989 {
8990         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
8991 }
8992
8993 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
8994 {
8995         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
8996 }
8997
8998 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
8999         unsigned long addr, unsigned long len,
9000         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9001 {
9002         void *ptr;
9003
9004         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9005         if (IS_ERR(ptr))
9006                 return PTR_ERR(ptr);
9007
9008         return (unsigned long) ptr;
9009 }
9010
9011 #endif /* !CONFIG_MMU */
9012
9013 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9014 {
9015         DEFINE_WAIT(wait);
9016
9017         do {
9018                 if (!io_sqring_full(ctx))
9019                         break;
9020                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9021
9022                 if (!io_sqring_full(ctx))
9023                         break;
9024                 schedule();
9025         } while (!signal_pending(current));
9026
9027         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9028         return 0;
9029 }
9030
9031 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9032                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9033                           const sigset_t __user **sig)
9034 {
9035         struct io_uring_getevents_arg arg;
9036
9037         /*
9038          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9039          * is just a pointer to the sigset_t.
9040          */
9041         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9042                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9043                 *ts = NULL;
9044                 return 0;
9045         }
9046
9047         /*
9048          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9049          * timespec and sigset_t pointers if good.
9050          */
9051         if (*argsz != sizeof(arg))
9052                 return -EINVAL;
9053         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9054                 return -EFAULT;
9055         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9056         *argsz = arg.sigmask_sz;
9057         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9058         return 0;
9059 }
9060
9061 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9062                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9063                 size_t, argsz)
9064 {
9065         struct io_ring_ctx *ctx;
9066         long ret = -EBADF;
9067         int submitted = 0;
9068         struct fd f;
9069
9070         io_run_task_work();
9071
9072         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9073                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9074                 return -EINVAL;
9075
9076         f = fdget(fd);
9077         if (!f.file)
9078                 return -EBADF;
9079
9080         ret = -EOPNOTSUPP;
9081         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9082                 goto out_fput;
9083
9084         ret = -ENXIO;
9085         ctx = f.file->private_data;
9086         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9087                 goto out_fput;
9088
9089         ret = -EBADFD;
9090         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9091                 goto out;
9092
9093         /*
9094          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9095          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9096          * we were asked to.
9097          */
9098         ret = 0;
9099         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9100                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9101
9102                 ret = -EOWNERDEAD;
9103                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9104                         goto out;
9105                 }
9106                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9107                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9108                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9109                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9110                         if (ret)
9111                                 goto out;
9112                 }
9113                 submitted = to_submit;
9114         } else if (to_submit) {
9115                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9116                 if (unlikely(ret))
9117                         goto out;
9118                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9119                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9120                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9121
9122                 if (submitted != to_submit)
9123                         goto out;
9124         }
9125         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9126                 const sigset_t __user *sig;
9127                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9128
9129                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9130                 if (unlikely(ret))
9131                         goto out;
9132
9133                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9134
9135                 /*
9136                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9137                  * space applications don't need to do io completion events
9138                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9139                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9140                  */
9141                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9142                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9143                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9144                 } else {
9145                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9146                 }
9147         }
9148
9149 out:
9150         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9151 out_fput:
9152         fdput(f);
9153         return submitted ? submitted : ret;
9154 }
9155
9156 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9157 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9158                 const struct cred *cred)
9159 {
9160         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9161         struct group_info *gi;
9162         kernel_cap_t cap;
9163         unsigned __capi;
9164         int g;
9165
9166         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9167         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9168         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9169         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9170         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9171         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9172         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9173         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9174         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9175         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9176         gi = cred->group_info;
9177         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9178                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9179                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9180         }
9181         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9182         cap = cred->cap_effective;
9183         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9184                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9185         seq_putc(m, '\n');
9186         return 0;
9187 }
9188
9189 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9190 {
9191         struct io_sq_data *sq = NULL;
9192         bool has_lock;
9193         int i;
9194
9195         /*
9196          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9197          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9198          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9199          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9200          */
9201         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9202
9203         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9204                 sq = ctx->sq_data;
9205                 if (!sq->thread)
9206                         sq = NULL;
9207         }
9208
9209         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9210         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9211         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9212         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9213                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9214
9215                 if (f)
9216                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9217                 else
9218                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9219         }
9220         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9221         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9222                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9223
9224                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9225                                                 (unsigned int) buf->len);
9226         }
9227         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9228                 unsigned long index;
9229                 const struct cred *cred;
9230
9231                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9232                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9233                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9234         }
9235         seq_printf(m, "PollList:\n");
9236         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9237         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9238                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9239                 struct io_kiocb *req;
9240
9241                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9242                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9243                                         req->task->task_works != NULL);
9244         }
9245         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9246         if (has_lock)
9247                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9248 }
9249
9250 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9251 {
9252         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9253
9254         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9255                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9256                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9257         }
9258 }
9259 #endif
9260
9261 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9262         .release        = io_uring_release,
9263         .mmap           = io_uring_mmap,
9264 #ifndef CONFIG_MMU
9265         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9266         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9267 #endif
9268         .poll           = io_uring_poll,
9269         .fasync         = io_uring_fasync,
9270 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9271         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9272 #endif
9273 };
9274
9275 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9276                                   struct io_uring_params *p)
9277 {
9278         struct io_rings *rings;
9279         size_t size, sq_array_offset;
9280
9281         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9282         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9283         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9284
9285         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9286         if (size == SIZE_MAX)
9287                 return -EOVERFLOW;
9288
9289         rings = io_mem_alloc(size);
9290         if (!rings)
9291                 return -ENOMEM;
9292
9293         ctx->rings = rings;
9294         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9295         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9296         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9297         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9298         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9299         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9300         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9301
9302         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9303         if (size == SIZE_MAX) {
9304                 io_mem_free(ctx->rings);
9305                 ctx->rings = NULL;
9306                 return -EOVERFLOW;
9307         }
9308
9309         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9310         if (!ctx->sq_sqes) {
9311                 io_mem_free(ctx->rings);
9312                 ctx->rings = NULL;
9313                 return -ENOMEM;
9314         }
9315
9316         return 0;
9317 }
9318
9319 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9320 {
9321         int ret, fd;
9322
9323         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9324         if (fd < 0)
9325                 return fd;
9326
9327         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9328         if (ret) {
9329                 put_unused_fd(fd);
9330                 return ret;
9331         }
9332         fd_install(fd, file);
9333         return fd;
9334 }
9335
9336 /*
9337  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9338  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9339  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9340  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9341  */
9342 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9343 {
9344         struct file *file;
9345 #if defined(CONFIG_UNIX)
9346         int ret;
9347
9348         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9349                                 &ctx->ring_sock);
9350         if (ret)
9351                 return ERR_PTR(ret);
9352 #endif
9353
9354         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9355                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9356 #if defined(CONFIG_UNIX)
9357         if (IS_ERR(file)) {
9358                 sock_release(ctx->ring_sock);
9359                 ctx->ring_sock = NULL;
9360         } else {
9361                 ctx->ring_sock->file = file;
9362         }
9363 #endif
9364         return file;
9365 }
9366
9367 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9368                            struct io_uring_params __user *params)
9369 {
9370         struct io_ring_ctx *ctx;
9371         struct file *file;
9372         int ret;
9373
9374         if (!entries)
9375                 return -EINVAL;
9376         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9377                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9378                         return -EINVAL;
9379                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9380         }
9381
9382         /*
9383          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9384          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9385          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9386          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9387          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9388          * of CQ ring entries manually.
9389          */
9390         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9391         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9392                 /*
9393                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9394                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9395                  * any cq vs sq ring sizing.
9396                  */
9397                 if (!p->cq_entries)
9398                         return -EINVAL;
9399                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9400                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9401                                 return -EINVAL;
9402                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9403                 }
9404                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9405                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9406                         return -EINVAL;
9407         } else {
9408                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9409         }
9410
9411         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9412         if (!ctx)
9413                 return -ENOMEM;
9414         ctx->compat = in_compat_syscall();
9415         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9416                 ctx->user = get_uid(current_user());
9417
9418         /*
9419          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9420          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9421          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9422          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9423          */
9424         mmgrab(current->mm);
9425         ctx->mm_account = current->mm;
9426
9427         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9428         if (ret)
9429                 goto err;
9430
9431         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9432         if (ret)
9433                 goto err;
9434
9435         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9436         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9437         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9438         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9439         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9440         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9441         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9442         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9443
9444         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9445         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9446         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9447         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9448         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9449         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9450         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9451         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9452
9453         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9454                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9455                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9456                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9457                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9458
9459         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9460                 ret = -EFAULT;
9461                 goto err;
9462         }
9463
9464         file = io_uring_get_file(ctx);
9465         if (IS_ERR(file)) {
9466                 ret = PTR_ERR(file);
9467                 goto err;
9468         }
9469
9470         /*
9471          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9472          * having closed it before we finish setup
9473          */
9474         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9475         if (ret < 0) {
9476                 /* fput will clean it up */
9477                 fput(file);
9478                 return ret;
9479         }
9480
9481         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9482         return ret;
9483 err:
9484         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9485         return ret;
9486 }
9487
9488 /*
9489  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9490  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9491  * params structure passed in.
9492  */
9493 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9494 {
9495         struct io_uring_params p;
9496         int i;
9497
9498         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9499                 return -EFAULT;
9500         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9501                 if (p.resv[i])
9502                         return -EINVAL;
9503         }
9504
9505         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9506                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9507                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9508                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9509                 return -EINVAL;
9510
9511         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9512 }
9513
9514 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9515                 struct io_uring_params __user *, params)
9516 {
9517         return io_uring_setup(entries, params);
9518 }
9519
9520 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9521 {
9522         struct io_uring_probe *p;
9523         size_t size;
9524         int i, ret;
9525
9526         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9527         if (size == SIZE_MAX)
9528                 return -EOVERFLOW;
9529         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9530         if (!p)
9531                 return -ENOMEM;
9532
9533         ret = -EFAULT;
9534         if (copy_from_user(p, arg, size))
9535                 goto out;
9536         ret = -EINVAL;
9537         if (memchr_inv(p, 0, size))
9538                 goto out;
9539
9540         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9541         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9542                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9543
9544         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9545                 p->ops[i].op = i;
9546                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9547                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9548         }
9549         p->ops_len = i;
9550
9551         ret = 0;
9552         if (copy_to_user(arg, p, size))
9553                 ret = -EFAULT;
9554 out:
9555         kfree(p);
9556         return ret;
9557 }
9558
9559 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9560 {
9561         const struct cred *creds;
9562         u32 id;
9563         int ret;
9564
9565         creds = get_current_cred();
9566
9567         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9568                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9569         if (!ret)
9570                 return id;
9571         put_cred(creds);
9572         return ret;
9573 }
9574
9575 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9576                                     unsigned int nr_args)
9577 {
9578         struct io_uring_restriction *res;
9579         size_t size;
9580         int i, ret;
9581
9582         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9583         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9584                 return -EBADFD;
9585
9586         /* We allow only a single restrictions registration */
9587         if (ctx->restrictions.registered)
9588                 return -EBUSY;
9589
9590         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9591                 return -EINVAL;
9592
9593         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9594         if (size == SIZE_MAX)
9595                 return -EOVERFLOW;
9596
9597         res = memdup_user(arg, size);
9598         if (IS_ERR(res))
9599                 return PTR_ERR(res);
9600
9601         ret = 0;
9602
9603         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9604                 switch (res[i].opcode) {
9605                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9606                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9607                                 ret = -EINVAL;
9608                                 goto out;
9609                         }
9610
9611                         __set_bit(res[i].register_op,
9612                                   ctx->restrictions.register_op);
9613                         break;
9614                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9615                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9616                                 ret = -EINVAL;
9617                                 goto out;
9618                         }
9619
9620                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9621                         break;
9622                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9623                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9624                         break;
9625                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9626                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9627                         break;
9628                 default:
9629                         ret = -EINVAL;
9630                         goto out;
9631                 }
9632         }
9633
9634 out:
9635         /* Reset all restrictions if an error happened */
9636         if (ret != 0)
9637                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9638         else
9639                 ctx->restrictions.registered = true;
9640
9641         kfree(res);
9642         return ret;
9643 }
9644
9645 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9646 {
9647         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9648                 return -EBADFD;
9649
9650         if (ctx->restrictions.registered)
9651                 ctx->restricted = 1;
9652
9653         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9654         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9655                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9656         return 0;
9657 }
9658
9659 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9660 {
9661         switch (op) {
9662         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9663         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9664         case IORING_REGISTER_PROBE:
9665         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9666         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9667                 return false;
9668         default:
9669                 return true;
9670         }
9671 }
9672
9673 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9674                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9675         __releases(ctx->uring_lock)
9676         __acquires(ctx->uring_lock)
9677 {
9678         int ret;
9679
9680         /*
9681          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9682          * someone else killed the ctx or is already going through
9683          * io_uring_register().
9684          */
9685         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9686                 return -ENXIO;
9687
9688         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9689                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9690
9691                 /*
9692                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9693                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9694                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9695                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9696                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9697                  * after we've killed the percpu ref.
9698                  */
9699                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9700                 do {
9701                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9702                         if (!ret)
9703                                 break;
9704                         ret = io_run_task_work_sig();
9705                         if (ret < 0)
9706                                 break;
9707                 } while (1);
9708
9709                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9710
9711                 if (ret) {
9712                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9713                         goto out_quiesce;
9714                 }
9715         }
9716
9717         if (ctx->restricted) {
9718                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9719                         ret = -EINVAL;
9720                         goto out;
9721                 }
9722
9723                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9724                         ret = -EACCES;
9725                         goto out;
9726                 }
9727         }
9728
9729         switch (opcode) {
9730         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9731                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9732                 break;
9733         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9734                 ret = -EINVAL;
9735                 if (arg || nr_args)
9736                         break;
9737                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9738                 break;
9739         case IORING_REGISTER_FILES:
9740                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9741                 break;
9742         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9743                 ret = -EINVAL;
9744                 if (arg || nr_args)
9745                         break;
9746                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9747                 break;
9748         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9749                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9750                 break;
9751         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9752         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9753                 ret = -EINVAL;
9754                 if (nr_args != 1)
9755                         break;
9756                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9757                 if (ret)
9758                         break;
9759                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9760                         ctx->eventfd_async = 1;
9761                 else
9762                         ctx->eventfd_async = 0;
9763                 break;
9764         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9765                 ret = -EINVAL;
9766                 if (arg || nr_args)
9767                         break;
9768                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9769                 break;
9770         case IORING_REGISTER_PROBE:
9771                 ret = -EINVAL;
9772                 if (!arg || nr_args > 256)
9773                         break;
9774                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9775                 break;
9776         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9777                 ret = -EINVAL;
9778                 if (arg || nr_args)
9779                         break;
9780                 ret = io_register_personality(ctx);
9781                 break;
9782         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9783                 ret = -EINVAL;
9784                 if (arg)
9785                         break;
9786                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9787                 break;
9788         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9789                 ret = -EINVAL;
9790                 if (arg || nr_args)
9791                         break;
9792                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9793                 break;
9794         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9795                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9796                 break;
9797         default:
9798                 ret = -EINVAL;
9799                 break;
9800         }
9801
9802 out:
9803         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9804                 /* bring the ctx back to life */
9805                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9806 out_quiesce:
9807                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9808         }
9809         return ret;
9810 }
9811
9812 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9813                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9814 {
9815         struct io_ring_ctx *ctx;
9816         long ret = -EBADF;
9817         struct fd f;
9818
9819         f = fdget(fd);
9820         if (!f.file)
9821                 return -EBADF;
9822
9823         ret = -EOPNOTSUPP;
9824         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9825                 goto out_fput;
9826
9827         ctx = f.file->private_data;
9828
9829         io_run_task_work();
9830
9831         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9832         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9833         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9834         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9835                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9836 out_fput:
9837         fdput(f);
9838         return ret;
9839 }
9840
9841 static int __init io_uring_init(void)
9842 {
9843 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9844         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9845         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9846 } while (0)
9847
9848 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9849         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9850         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9851         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9852         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9853         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9854         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9855         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9856         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9857         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9858         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9859         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9860         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9861         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9862         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9863         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9864         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9865         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9866         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9867         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9868         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9869         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9870         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9871         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9872         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9873         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9874         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9875         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9876         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9877         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9878         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9879
9880         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9881         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9882         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9883                                 SLAB_ACCOUNT);
9884         return 0;
9885 };
9886 __initcall(io_uring_init);