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
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            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       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 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 xarray           io_buffers;
 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         struct fixed_rsrc_ref_node      *rsrc_backup_node;
 446
 447         struct io_restriction           restrictions;
 448
 449         /* exit task_work */
 450         struct callback_head            *exit_task_work;
 451
 452         struct wait_queue_head          hash_wait;
 453
 454         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 455         struct work_struct              exit_work;
 456         struct list_head                tctx_list;
 457 };
 458
 459 struct io_uring_task {
 460         /* submission side */
 461         struct xarray           xa;
 462         struct wait_queue_head  wait;
 463         const struct io_ring_ctx *last;
 464         struct io_wq            *io_wq;
 465         struct percpu_counter   inflight;
 466         atomic_t                in_idle;
 467         bool                    sqpoll;
 468
 469         spinlock_t              task_lock;
 470         struct io_wq_work_list  task_list;
 471         unsigned long           task_state;
 472         struct callback_head    task_work;
 473 };
 474
 475 /*
 476  * First field must be the file pointer in all the
 477  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 478  */
 479 struct io_poll_iocb {
 480         struct file                     *file;
 481         struct wait_queue_head          *head;
 482         __poll_t                        events;
 483         bool                            done;
 484         bool                            canceled;
 485         struct wait_queue_entry         wait;
 486 };
 487
 488 struct io_poll_remove {
 489         struct file                     *file;
 490         u64                             addr;
 491 };
 492
 493 struct io_close {
 494         struct file                     *file;
 495         int                             fd;
 496 };
 497
 498 struct io_timeout_data {
 499         struct io_kiocb                 *req;
 500         struct hrtimer                  timer;
 501         struct timespec64               ts;
 502         enum hrtimer_mode               mode;
 503 };
 504
 505 struct io_accept {
 506         struct file                     *file;
 507         struct sockaddr __user          *addr;
 508         int __user                      *addr_len;
 509         int                             flags;
 510         unsigned long                   nofile;
 511 };
 512
 513 struct io_sync {
 514         struct file                     *file;
 515         loff_t                          len;
 516         loff_t                          off;
 517         int                             flags;
 518         int                             mode;
 519 };
 520
 521 struct io_cancel {
 522         struct file                     *file;
 523         u64                             addr;
 524 };
 525
 526 struct io_timeout {
 527         struct file                     *file;
 528         u32                             off;
 529         u32                             target_seq;
 530         struct list_head                list;
 531         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 532         struct io_kiocb                 *head;
 533 };
 534
 535 struct io_timeout_rem {
 536         struct file                     *file;
 537         u64                             addr;
 538
 539         /* timeout update */
 540         struct timespec64               ts;
 541         u32                             flags;
 542 };
 543
 544 struct io_rw {
 545         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 546         struct kiocb                    kiocb;
 547         u64                             addr;
 548         u64                             len;
 549 };
 550
 551 struct io_connect {
 552         struct file                     *file;
 553         struct sockaddr __user          *addr;
 554         int                             addr_len;
 555 };
 556
 557 struct io_sr_msg {
 558         struct file                     *file;
 559         union {
 560                 struct user_msghdr __user *umsg;
 561                 void __user             *buf;
 562         };
 563         int                             msg_flags;
 564         int                             bgid;
 565         size_t                          len;
 566         struct io_buffer                *kbuf;
 567 };
 568
 569 struct io_open {
 570         struct file                     *file;
 571         int                             dfd;
 572         struct filename                 *filename;
 573         struct open_how                 how;
 574         unsigned long                   nofile;
 575 };
 576
 577 struct io_rsrc_update {
 578         struct file                     *file;
 579         u64                             arg;
 580         u32                             nr_args;
 581         u32                             offset;
 582 };
 583
 584 struct io_fadvise {
 585         struct file                     *file;
 586         u64                             offset;
 587         u32                             len;
 588         u32                             advice;
 589 };
 590
 591 struct io_madvise {
 592         struct file                     *file;
 593         u64                             addr;
 594         u32                             len;
 595         u32                             advice;
 596 };
 597
 598 struct io_epoll {
 599         struct file                     *file;
 600         int                             epfd;
 601         int                             op;
 602         int                             fd;
 603         struct epoll_event              event;
 604 };
 605
 606 struct io_splice {
 607         struct file                     *file_out;
 608         struct file                     *file_in;
 609         loff_t                          off_out;
 610         loff_t                          off_in;
 611         u64                             len;
 612         unsigned int                    flags;
 613 };
 614
 615 struct io_provide_buf {
 616         struct file                     *file;
 617         __u64                           addr;
 618         __s32                           len;
 619         __u32                           bgid;
 620         __u16                           nbufs;
 621         __u16                           bid;
 622 };
 623
 624 struct io_statx {
 625         struct file                     *file;
 626         int                             dfd;
 627         unsigned int                    mask;
 628         unsigned int                    flags;
 629         const char __user               *filename;
 630         struct statx __user             *buffer;
 631 };
 632
 633 struct io_shutdown {
 634         struct file                     *file;
 635         int                             how;
 636 };
 637
 638 struct io_rename {
 639         struct file                     *file;
 640         int                             old_dfd;
 641         int                             new_dfd;
 642         struct filename                 *oldpath;
 643         struct filename                 *newpath;
 644         int                             flags;
 645 };
 646
 647 struct io_unlink {
 648         struct file                     *file;
 649         int                             dfd;
 650         int                             flags;
 651         struct filename                 *filename;
 652 };
 653
 654 struct io_completion {
 655         struct file                     *file;
 656         struct list_head                list;
 657         u32                             cflags;
 658 };
 659
 660 struct io_async_connect {
 661         struct sockaddr_storage         address;
 662 };
 663
 664 struct io_async_msghdr {
 665         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 666         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 667         struct iovec                    *free_iov;
 668         struct sockaddr __user          *uaddr;
 669         struct msghdr                   msg;
 670         struct sockaddr_storage         addr;
 671 };
 672
 673 struct io_async_rw {
 674         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 675         const struct iovec              *free_iovec;
 676         struct iov_iter                 iter;
 677         size_t                          bytes_done;
 678         struct wait_page_queue          wpq;
 679 };
 680
 681 enum {
 682         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 683         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 684         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 685         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 686         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 687         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 688
 689         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 690         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 691         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 692         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 693         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700         REQ_F_REISSUE_BIT,
 701         /* keep async read/write and isreg together and in order */
 702         REQ_F_ASYNC_READ_BIT,
 703         REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT,
 704         REQ_F_ISREG_BIT,
 705
 706         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 707         __REQ_F_LAST_BIT,
 708 };
 709
 710 enum {
 711         /* ctx owns file */
 712         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 713         /* drain existing IO first */
 714         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 715         /* linked sqes */
 716         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 717         /* doesn't sever on completion < 0 */
 718         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 719         /* IOSQE_ASYNC */
 720         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 721         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 722         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 723
 724         /* fail rest of links */
 725         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 726         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 727         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 728         /* read/write uses file position */
 729         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 730         /* must not punt to workers */
 731         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 732         /* has or had linked timeout */
 733         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 734         /* needs cleanup */
 735         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 736         /* already went through poll handler */
 737         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 738         /* buffer already selected */
 739         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 740         /* doesn't need file table for this request */
 741         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 742         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 743         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 744         /* completion is deferred through io_comp_state */
 745         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 746         /* caller should reissue async */
 747         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 748         /* supports async reads */
 749         REQ_F_ASYNC_READ        = BIT(REQ_F_ASYNC_READ_BIT),
 750         /* supports async writes */
 751         REQ_F_ASYNC_WRITE       = BIT(REQ_F_ASYNC_WRITE_BIT),
 752         /* regular file */
 753         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 754 };
 755
 756 struct async_poll {
 757         struct io_poll_iocb     poll;
 758         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 759 };
 760
 761 struct io_task_work {
 762         struct io_wq_work_node  node;
 763         task_work_func_t        func;
 764 };
 765
 766 /*
 767  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 768  * as the first entry in their struct definition. So you can
 769  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 770  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 771  */
 772 struct io_kiocb {
 773         union {
 774                 struct file             *file;
 775                 struct io_rw            rw;
 776                 struct io_poll_iocb     poll;
 777                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 778                 struct io_accept        accept;
 779                 struct io_sync          sync;
 780                 struct io_cancel        cancel;
 781                 struct io_timeout       timeout;
 782                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 783                 struct io_connect       connect;
 784                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 785                 struct io_open          open;
 786                 struct io_close         close;
 787                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 788                 struct io_fadvise       fadvise;
 789                 struct io_madvise       madvise;
 790                 struct io_epoll         epoll;
 791                 struct io_splice        splice;
 792                 struct io_provide_buf   pbuf;
 793                 struct io_statx         statx;
 794                 struct io_shutdown      shutdown;
 795                 struct io_rename        rename;
 796                 struct io_unlink        unlink;
 797                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 798                 struct io_completion    compl;
 799         };
 800
 801         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 802         void                            *async_data;
 803         u8                              opcode;
 804         /* polled IO has completed */
 805         u8                              iopoll_completed;
 806
 807         u16                             buf_index;
 808         u32                             result;
 809
 810         struct io_ring_ctx              *ctx;
 811         unsigned int                    flags;
 812         atomic_t                        refs;
 813         struct task_struct              *task;
 814         u64                             user_data;
 815
 816         struct io_kiocb                 *link;
 817         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 818
 819         /*
 820          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 821          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 822          */
 823         struct list_head                inflight_entry;
 824         union {
 825                 struct io_task_work     io_task_work;
 826                 struct callback_head    task_work;
 827         };
 828         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 829         struct hlist_node               hash_node;
 830         struct async_poll               *apoll;
 831         struct io_wq_work               work;
 832 };
 833
 834 struct io_tctx_node {
 835         struct list_head        ctx_node;
 836         struct task_struct      *task;
 837         struct io_ring_ctx      *ctx;
 838 };
 839
 840 struct io_defer_entry {
 841         struct list_head        list;
 842         struct io_kiocb         *req;
 843         u32                     seq;
 844 };
 845
 846 struct io_op_def {
 847         /* needs req->file assigned */
 848         unsigned                needs_file : 1;
 849         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 850         unsigned                hash_reg_file : 1;
 851         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 852         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 853         /* opcode is not supported by this kernel */
 854         unsigned                not_supported : 1;
 855         /* set if opcode supports polled "wait" */
 856         unsigned                pollin : 1;
 857         unsigned                pollout : 1;
 858         /* op supports buffer selection */
 859         unsigned                buffer_select : 1;
 860         /* do prep async if is going to be punted */
 861         unsigned                needs_async_setup : 1;
 862         /* should block plug */
 863         unsigned                plug : 1;
 864         /* size of async data needed, if any */
 865         unsigned short          async_size;
 866 };
 867
 868 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 869         [IORING_OP_NOP] = {},
 870         [IORING_OP_READV] = {
 871                 .needs_file             = 1,
 872                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 873                 .pollin                 = 1,
 874                 .buffer_select          = 1,
 875                 .needs_async_setup      = 1,
 876                 .plug                   = 1,
 877                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 878         },
 879         [IORING_OP_WRITEV] = {
 880                 .needs_file             = 1,
 881                 .hash_reg_file          = 1,
 882                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 883                 .pollout                = 1,
 884                 .needs_async_setup      = 1,
 885                 .plug                   = 1,
 886                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 887         },
 888         [IORING_OP_FSYNC] = {
 889                 .needs_file             = 1,
 890         },
 891         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 892                 .needs_file             = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollin                 = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .hash_reg_file          = 1,
 901                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 902                 .pollout                = 1,
 903                 .plug                   = 1,
 904                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 905         },
 906         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909         },
 910         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 911         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 912                 .needs_file             = 1,
 913         },
 914         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 915                 .needs_file             = 1,
 916                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 917                 .pollout                = 1,
 918                 .needs_async_setup      = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 920         },
 921         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 922                 .needs_file             = 1,
 923                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 924                 .pollin                 = 1,
 925                 .buffer_select          = 1,
 926                 .needs_async_setup      = 1,
 927                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 928         },
 929         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 930                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 931         },
 932         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 933                 /* used by timeout updates' prep() */
 934         },
 935         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 936                 .needs_file             = 1,
 937                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 938                 .pollin                 = 1,
 939         },
 940         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 941         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 942                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 943         },
 944         [IORING_OP_CONNECT] = {
 945                 .needs_file             = 1,
 946                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 947                 .pollout                = 1,
 948                 .needs_async_setup      = 1,
 949                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 950         },
 951         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 952                 .needs_file             = 1,
 953         },
 954         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 955         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 956         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 957         [IORING_OP_STATX] = {},
 958         [IORING_OP_READ] = {
 959                 .needs_file             = 1,
 960                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 961                 .pollin                 = 1,
 962                 .buffer_select          = 1,
 963                 .plug                   = 1,
 964                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 965         },
 966         [IORING_OP_WRITE] = {
 967                 .needs_file             = 1,
 968                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 969                 .pollout                = 1,
 970                 .plug                   = 1,
 971                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 972         },
 973         [IORING_OP_FADVISE] = {
 974                 .needs_file             = 1,
 975         },
 976         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 977         [IORING_OP_SEND] = {
 978                 .needs_file             = 1,
 979                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 980                 .pollout                = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_RECV] = {
 983                 .needs_file             = 1,
 984                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 985                 .pollin                 = 1,
 986                 .buffer_select          = 1,
 987         },
 988         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 989         },
 990         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 991                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 992         },
 993         [IORING_OP_SPLICE] = {
 994                 .needs_file             = 1,
 995                 .hash_reg_file          = 1,
 996                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 997         },
 998         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 999         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
1000         [IORING_OP_TEE] = {
1001                 .needs_file             = 1,
1002                 .hash_reg_file          = 1,
1003                 .unbound_nonreg_file    = 1,
1004         },
1005         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1006                 .needs_file             = 1,
1007         },
1008         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1009         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1010 };
1011
1012 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1013 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1014 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1015                                          struct task_struct *task,
1016                                          struct files_struct *files);
1017 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1018 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1019 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1020                         struct io_ring_ctx *ctx);
1021 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1022
1023 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1024 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1025 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1026 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1027 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1028 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1029 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1030 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1031 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1032 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1033                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1034                                  unsigned nr_args);
1035 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1036 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1037                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1038 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1039 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1040
1041 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1042 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1043                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1044 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req);
1045
1046 static struct kmem_cache *req_cachep;
1047
1048 static const struct file_operations io_uring_fops;
1049
1050 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1051 {
1052 #if defined(CONFIG_UNIX)
1053         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1054                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1055
1056                 return ctx->ring_sock->sk;
1057         }
1058 #endif
1059         return NULL;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1062
1063 #define io_for_each_link(pos, head) \
1064         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1065
1066 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1069
1070         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1071                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1072                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1073         }
1074 }
1075
1076 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1077                           struct task_struct *task,
1078                           struct files_struct *files)
1079 {
1080         struct io_kiocb *req;
1081
1082         if (task && head->task != task) {
1083                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1084                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1085                         return true;
1086                 return false;
1087         }
1088         if (!files)
1089                 return true;
1090
1091         io_for_each_link(req, head) {
1092                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1093                         return true;
1094         }
1095         return false;
1096 }
1097
1098 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1099 {
1100         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1101                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1102 }
1103
1104 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1105 {
1106         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1107
1108         complete(&ctx->ref_comp);
1109 }
1110
1111 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1112 {
1113         return !req->timeout.off;
1114 }
1115
1116 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1117 {
1118         struct io_ring_ctx *ctx;
1119         int hash_bits;
1120
1121         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1122         if (!ctx)
1123                 return NULL;
1124
1125         /*
1126          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1127          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1128          */
1129         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1130         hash_bits -= 5;
1131         if (hash_bits <= 0)
1132                 hash_bits = 1;
1133         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1134         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1135                                         GFP_KERNEL);
1136         if (!ctx->cancel_hash)
1137                 goto err;
1138         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1139
1140         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1141                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1142                 goto err;
1143
1144         ctx->flags = p->flags;
1145         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1146         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1147         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1148         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1149         init_completion(&ctx->ref_comp);
1150         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1151         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1152         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1154         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1155         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1156         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1157         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1158         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1159         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1160         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1162         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1163         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1164         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1166         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1167         return ctx;
1168 err:
1169         kfree(ctx->cancel_hash);
1170         kfree(ctx);
1171         return NULL;
1172 }
1173
1174 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1175 {
1176         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1177                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1178
1179                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1180                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1181         }
1182
1183         return false;
1184 }
1185
1186 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1187 {
1188         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1189
1190         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1191                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1192
1193                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1194                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1195                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1196         }
1197 }
1198
1199 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1200 {
1201         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1202         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1203
1204         if (!req->work.creds)
1205                 req->work.creds = get_current_cred();
1206
1207         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1208                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1209
1210         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1211                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1212                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1213         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1214                 if (def->unbound_nonreg_file)
1215                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1216         }
1217 }
1218
1219 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1220 {
1221         struct io_kiocb *cur;
1222
1223         io_for_each_link(cur, req)
1224                 io_prep_async_work(cur);
1225 }
1226
1227 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1228 {
1229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1230         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1231         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1232
1233         BUG_ON(!tctx);
1234         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1235
1236         /* init ->work of the whole link before punting */
1237         io_prep_async_link(req);
1238         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1239                                         &req->work, req->flags);
1240         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1241         if (link)
1242                 io_queue_linked_timeout(link);
1243 }
1244
1245 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1246 {
1247         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1248         int ret;
1249
1250         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1251         if (ret != -1) {
1252                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1253                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1254                 list_del_init(&req->timeout.list);
1255                 io_cqring_fill_event(req, status);
1256                 io_put_req_deferred(req, 1);
1257         }
1258 }
1259
1260 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1261 {
1262         do {
1263                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1264                                                 struct io_defer_entry, list);
1265
1266                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1267                         break;
1268                 list_del_init(&de->list);
1269                 io_req_task_queue(de->req);
1270                 kfree(de);
1271         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1272 }
1273
1274 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1275 {
1276         u32 seq;
1277
1278         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1279                 return;
1280
1281         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1282
1283         do {
1284                 u32 events_needed, events_got;
1285                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1286                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1287
1288                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1289                         break;
1290
1291                 /*
1292                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1293                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1294                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1295                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1296                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1297                  */
1298                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1299                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1300                 if (events_got < events_needed)
1301                         break;
1302
1303                 list_del_init(&req->timeout.list);
1304                 io_kill_timeout(req, 0);
1305         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1306
1307         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1308 }
1309
1310 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1311 {
1312         io_flush_timeouts(ctx);
1313
1314         /* order cqe stores with ring update */
1315         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1316
1317         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1318                 __io_queue_deferred(ctx);
1319 }
1320
1321 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1322 {
1323         struct io_rings *r = ctx->rings;
1324
1325         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1326 }
1327
1328 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1329 {
1330         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1331 }
1332
1333 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1334 {
1335         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1336         unsigned tail;
1337
1338         /*
1339          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1340          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1341          * fill the cq entry
1342          */
1343         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1344                 return NULL;
1345
1346         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1347         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1348 }
1349
1350 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1351 {
1352         if (!ctx->cq_ev_fd)
1353                 return false;
1354         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1355                 return false;
1356         if (!ctx->eventfd_async)
1357                 return true;
1358         return io_wq_current_is_worker();
1359 }
1360
1361 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1362 {
1363         /* see waitqueue_active() comment */
1364         smp_mb();
1365
1366         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1367                 wake_up(&ctx->wait);
1368         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1369                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1370         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1371                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1372         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1373                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1374                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1375         }
1376 }
1377
1378 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1379 {
1380         /* see waitqueue_active() comment */
1381         smp_mb();
1382
1383         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1384                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1385                         wake_up(&ctx->wait);
1386         }
1387         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1388                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1389         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1390                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1391                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1392         }
1393 }
1394
1395 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1396 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1397                                        struct task_struct *tsk,
1398                                        struct files_struct *files)
1399 {
1400         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1401         struct io_kiocb *req, *tmp;
1402         struct io_uring_cqe *cqe;
1403         unsigned long flags;
1404         bool all_flushed, posted;
1405         LIST_HEAD(list);
1406
1407         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1408                 return false;
1409
1410         posted = false;
1411         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1412         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1413                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1414                         continue;
1415
1416                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1417                 if (!cqe && !force)
1418                         break;
1419
1420                 list_move(&req->compl.list, &list);
1421                 if (cqe) {
1422                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1423                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1424                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1425                 } else {
1426                         ctx->cached_cq_overflow++;
1427                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1428                                    ctx->cached_cq_overflow);
1429                 }
1430                 posted = true;
1431         }
1432
1433         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1434         if (all_flushed) {
1435                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1436                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1437                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1438         }
1439
1440         if (posted)
1441                 io_commit_cqring(ctx);
1442         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1443         if (posted)
1444                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1445
1446         while (!list_empty(&list)) {
1447                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1448                 list_del(&req->compl.list);
1449                 io_put_req(req);
1450         }
1451
1452         return all_flushed;
1453 }
1454
1455 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1456                                      struct task_struct *tsk,
1457                                      struct files_struct *files)
1458 {
1459         bool ret = true;
1460
1461         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1462                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1463                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1464                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1465                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1466                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1467                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1468         }
1469
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Shamelessly stolen from the mm implementation of page reference checking,
1475  * see commit f958d7b528b1 for details.
1476  */
1477 #define req_ref_zero_or_close_to_overflow(req)  \
1478         ((unsigned int) atomic_read(&(req->refs)) + 127u <= 127u)
1479
1480 static inline bool req_ref_inc_not_zero(struct io_kiocb *req)
1481 {
1482         return atomic_inc_not_zero(&req->refs);
1483 }
1484
1485 static inline bool req_ref_sub_and_test(struct io_kiocb *req, int refs)
1486 {
1487         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1488         return atomic_sub_and_test(refs, &req->refs);
1489 }
1490
1491 static inline bool req_ref_put_and_test(struct io_kiocb *req)
1492 {
1493         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1494         return atomic_dec_and_test(&req->refs);
1495 }
1496
1497 static inline void req_ref_put(struct io_kiocb *req)
1498 {
1499         WARN_ON_ONCE(req_ref_put_and_test(req));
1500 }
1501
1502 static inline void req_ref_get(struct io_kiocb *req)
1503 {
1504         WARN_ON_ONCE(req_ref_zero_or_close_to_overflow(req));
1505         atomic_inc(&req->refs);
1506 }
1507
1508 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res,
1509                                    unsigned int cflags)
1510 {
1511         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1512         struct io_uring_cqe *cqe;
1513
1514         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1515
1516         /*
1517          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1518          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1519          * the ring.
1520          */
1521         cqe = io_get_cqring(ctx);
1522         if (likely(cqe)) {
1523                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1524                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1525                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1526         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1527                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1528                 /*
1529                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1530                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1531                  * to drop it on the floor.
1532                  */
1533                 ctx->cached_cq_overflow++;
1534                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1535         } else {
1536                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1537                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1538                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1539                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1540                 }
1541                 if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1542                         io_clean_op(req);
1543
1544                 req->result = res;
1545                 req->compl.cflags = cflags;
1546                 req_ref_get(req);
1547                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1548         }
1549 }
1550
1551 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1552 {
1553         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1554 }
1555
1556 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1557                                  unsigned int cflags)
1558 {
1559         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1560         unsigned long flags;
1561
1562         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1563         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1564         /*
1565          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1566          * free_list cache.
1567          */
1568         if (req_ref_put_and_test(req)) {
1569                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1570
1571                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1572                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1573                                 io_disarm_next(req);
1574                         if (req->link) {
1575                                 io_req_task_queue(req->link);
1576                                 req->link = NULL;
1577                         }
1578                 }
1579                 io_dismantle_req(req);
1580                 io_put_task(req->task, 1);
1581                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1582                 cs->locked_free_nr++;
1583         } else {
1584                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1585                         req = NULL;
1586         }
1587         io_commit_cqring(ctx);
1588         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1589
1590         if (req) {
1591                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1592                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1593         }
1594 }
1595
1596 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1597                                   unsigned int cflags)
1598 {
1599         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1600                 io_clean_op(req);
1601         req->result = res;
1602         req->compl.cflags = cflags;
1603         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1604 }
1605
1606 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1607                                      long res, unsigned cflags)
1608 {
1609         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1610                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1611         else
1612                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1613 }
1614
1615 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1616 {
1617         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1618 }
1619
1620 static void io_req_complete_failed(struct io_kiocb *req, long res)
1621 {
1622         req_set_fail_links(req);
1623         io_put_req(req);
1624         io_req_complete_post(req, res, 0);
1625 }
1626
1627 static void io_flush_cached_locked_reqs(struct io_ring_ctx *ctx,
1628                                         struct io_comp_state *cs)
1629 {
1630         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1631         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1632         cs->locked_free_nr = 0;
1633         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1634 }
1635
1636 /* Returns true IFF there are requests in the cache */
1637 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1638 {
1639         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1640         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1641         int nr;
1642
1643         /*
1644          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1645          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1646          * side cache.
1647          */
1648         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH)
1649                 io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
1650
1651         nr = state->free_reqs;
1652         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1653                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&cs->free_list,
1654                                                 struct io_kiocb, compl.list);
1655
1656                 list_del(&req->compl.list);
1657                 state->reqs[nr++] = req;
1658                 if (nr == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1659                         break;
1660         }
1661
1662         state->free_reqs = nr;
1663         return nr != 0;
1664 }
1665
1666 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1667 {
1668         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1669
1670         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1671
1672         if (!state->free_reqs) {
1673                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1674                 int ret;
1675
1676                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1677                         goto got_req;
1678
1679                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1680                                             state->reqs);
1681
1682                 /*
1683                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1684                  * retry single alloc to be on the safe side.
1685                  */
1686                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1687                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1688                         if (!state->reqs[0])
1689                                 return NULL;
1690                         ret = 1;
1691                 }
1692                 state->free_reqs = ret;
1693         }
1694 got_req:
1695         state->free_reqs--;
1696         return state->reqs[state->free_reqs];
1697 }
1698
1699 static inline void io_put_file(struct file *file)
1700 {
1701         if (file)
1702                 fput(file);
1703 }
1704
1705 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1706 {
1707         unsigned int flags = req->flags;
1708
1709         if (!(flags & REQ_F_FIXED_FILE))
1710                 io_put_file(req->file);
1711         if (flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED |
1712                      REQ_F_INFLIGHT)) {
1713                 io_clean_op(req);
1714
1715                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1716                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1717                         unsigned long flags;
1718
1719                         spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1720                         list_del(&req->inflight_entry);
1721                         spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1722                         req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1723                 }
1724         }
1725         if (req->fixed_rsrc_refs)
1726                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1727         if (req->async_data)
1728                 kfree(req->async_data);
1729         if (req->work.creds) {
1730                 put_cred(req->work.creds);
1731                 req->work.creds = NULL;
1732         }
1733 }
1734
1735 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1736 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1737 {
1738         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1739
1740         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1741         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1742                 wake_up(&tctx->wait);
1743         put_task_struct_many(task, nr);
1744 }
1745
1746 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1747 {
1748         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1749
1750         io_dismantle_req(req);
1751         io_put_task(req->task, 1);
1752
1753         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1754         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1755 }
1756
1757 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1758 {
1759         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1760
1761         req->link = nxt->link;
1762         nxt->link = NULL;
1763 }
1764
1765 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1766         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1767 {
1768         struct io_kiocb *link = req->link;
1769
1770         /*
1771          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1772          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1773          */
1774         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1775                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1776                 int ret;
1777
1778                 io_remove_next_linked(req);
1779                 link->timeout.head = NULL;
1780                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1781                 if (ret != -1) {
1782                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1783                         io_put_req_deferred(link, 1);
1784                         return true;
1785                 }
1786         }
1787         return false;
1788 }
1789
1790 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1791         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1792 {
1793         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1794
1795         req->link = NULL;
1796         while (link) {
1797                 nxt = link->link;
1798                 link->link = NULL;
1799
1800                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1801                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1802                 io_put_req_deferred(link, 2);
1803                 link = nxt;
1804         }
1805 }
1806
1807 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1808         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1809 {
1810         bool posted = false;
1811
1812         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1813                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1814         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1815                 posted |= (req->link != NULL);
1816                 io_fail_links(req);
1817         }
1818         return posted;
1819 }
1820
1821 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1822 {
1823         struct io_kiocb *nxt;
1824
1825         /*
1826          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1827          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1828          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1829          * of the chain.
1830          */
1831         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1832                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1833                 unsigned long flags;
1834                 bool posted;
1835
1836                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1837                 posted = io_disarm_next(req);
1838                 if (posted)
1839                         io_commit_cqring(req->ctx);
1840                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1841                 if (posted)
1842                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1843         }
1844         nxt = req->link;
1845         req->link = NULL;
1846         return nxt;
1847 }
1848
1849 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1850 {
1851         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1852                 return NULL;
1853         return __io_req_find_next(req);
1854 }
1855
1856 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1857 {
1858         if (!ctx)
1859                 return;
1860         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1861                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1862                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1863                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1864         }
1865         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1866 }
1867
1868 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1869 {
1870         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1871         struct io_wq_work_list list;
1872         struct io_wq_work_node *node;
1873
1874         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1875                 return false;
1876
1877         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1878         list = tctx->task_list;
1879         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1880         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1881
1882         node = list.first;
1883         while (node) {
1884                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1885                 struct io_kiocb *req;
1886
1887                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1888                 if (req->ctx != ctx) {
1889                         ctx_flush_and_put(ctx);
1890                         ctx = req->ctx;
1891                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1892                 }
1893
1894                 req->task_work.func(&req->task_work);
1895                 node = next;
1896         }
1897
1898         ctx_flush_and_put(ctx);
1899         return list.first != NULL;
1900 }
1901
1902 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1903 {
1904         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1905
1906         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1907
1908         while (__tctx_task_work(tctx))
1909                 cond_resched();
1910 }
1911
1912 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1913 {
1914         struct task_struct *tsk = req->task;
1915         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1916         enum task_work_notify_mode notify;
1917         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1918         unsigned long flags;
1919         int ret = 0;
1920
1921         if (unlikely(tsk->flags & PF_EXITING))
1922                 return -ESRCH;
1923
1924         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1925
1926         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1927         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1928         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1929
1930         /* task_work already pending, we're done */
1931         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1932             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1933                 return 0;
1934
1935         /*
1936          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1937          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1938          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1939          * will do the job.
1940          */
1941         notify = (req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) ? TWA_NONE : TWA_SIGNAL;
1942
1943         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify)) {
1944                 wake_up_process(tsk);
1945                 return 0;
1946         }
1947
1948         /*
1949          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1950          * in the list, it got run and we're fine.
1951          */
1952         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1953         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1954                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1955                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1956                         ret = 1;
1957                         break;
1958                 }
1959         }
1960         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1961         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1962         return ret;
1963 }
1964
1965 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1966 {
1967         struct callback_head *work, *next;
1968         bool executed = false;
1969
1970         do {
1971                 work = xchg(work_head, NULL);
1972                 if (!work)
1973                         break;
1974
1975                 do {
1976                         next = work->next;
1977                         work->func(work);
1978                         work = next;
1979                         cond_resched();
1980                 } while (work);
1981                 executed = true;
1982         } while (1);
1983
1984         return executed;
1985 }
1986
1987 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1988                                   struct callback_head *task_work)
1989 {
1990         struct callback_head *head;
1991
1992         do {
1993                 head = READ_ONCE(*work_head);
1994                 task_work->next = head;
1995         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1996 }
1997
1998 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1999                                           task_work_func_t cb)
2000 {
2001         init_task_work(&req->task_work, cb);
2002         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
2003 }
2004
2005 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
2006 {
2007         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2008         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2009
2010         /* ctx is guaranteed to stay alive while we hold uring_lock */
2011         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2012         io_req_complete_failed(req, req->result);
2013         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2014 }
2015
2016 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
2017 {
2018         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2019
2020         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
2021         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2022         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2023                 __io_queue_sqe(req);
2024         else
2025                 io_req_complete_failed(req, -EFAULT);
2026         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2027 }
2028
2029 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2030 {
2031         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2032
2033         __io_req_task_submit(req);
2034 }
2035
2036 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2037 {
2038         req->result = ret;
2039         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2040
2041         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2042                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2043 }
2044
2045 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2046 {
2047         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2048
2049         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2050                 io_req_task_queue_fail(req, -ECANCELED);
2051 }
2052
2053 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2054 {
2055         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2056
2057         if (nxt)
2058                 io_req_task_queue(nxt);
2059 }
2060
2061 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2062 {
2063         io_queue_next(req);
2064         __io_free_req(req);
2065 }
2066
2067 struct req_batch {
2068         struct task_struct      *task;
2069         int                     task_refs;
2070         int                     ctx_refs;
2071 };
2072
2073 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2074 {
2075         rb->task_refs = 0;
2076         rb->ctx_refs = 0;
2077         rb->task = NULL;
2078 }
2079
2080 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2081                                      struct req_batch *rb)
2082 {
2083         if (rb->task)
2084                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2085         if (rb->ctx_refs)
2086                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2087 }
2088
2089 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2090                               struct io_submit_state *state)
2091 {
2092         io_queue_next(req);
2093         io_dismantle_req(req);
2094
2095         if (req->task != rb->task) {
2096                 if (rb->task)
2097                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2098                 rb->task = req->task;
2099                 rb->task_refs = 0;
2100         }
2101         rb->task_refs++;
2102         rb->ctx_refs++;
2103
2104         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2105                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2106         else
2107                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2108 }
2109
2110 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2111                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2112 {
2113         int i, nr = cs->nr;
2114         struct io_kiocb *req;
2115         struct req_batch rb;
2116
2117         io_init_req_batch(&rb);
2118         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2119         for (i = 0; i < nr; i++) {
2120                 req = cs->reqs[i];
2121                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2122         }
2123         io_commit_cqring(ctx);
2124         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2125
2126         io_cqring_ev_posted(ctx);
2127         for (i = 0; i < nr; i++) {
2128                 req = cs->reqs[i];
2129
2130                 /* submission and completion refs */
2131                 if (req_ref_sub_and_test(req, 2))
2132                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2133         }
2134
2135         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2136         cs->nr = 0;
2137 }
2138
2139 /*
2140  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2141  * was the last reference to this request.
2142  */
2143 static inline struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2144 {
2145         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2146
2147         if (req_ref_put_and_test(req)) {
2148                 nxt = io_req_find_next(req);
2149                 __io_free_req(req);
2150         }
2151         return nxt;
2152 }
2153
2154 static inline void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2155 {
2156         if (req_ref_put_and_test(req))
2157                 io_free_req(req);
2158 }
2159
2160 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2161 {
2162         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2163
2164         io_free_req(req);
2165 }
2166
2167 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2168 {
2169         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2170         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2171                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2172 }
2173
2174 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2175 {
2176         if (req_ref_sub_and_test(req, refs))
2177                 io_free_req_deferred(req);
2178 }
2179
2180 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2181 {
2182         /* See comment at the top of this file */
2183         smp_rmb();
2184         return __io_cqring_events(ctx);
2185 }
2186
2187 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2188 {
2189         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2190
2191         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2192         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2193 }
2194
2195 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2196 {
2197         unsigned int cflags;
2198
2199         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2200         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2201         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2202         kfree(kbuf);
2203         return cflags;
2204 }
2205
2206 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2207 {
2208         struct io_buffer *kbuf;
2209
2210         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2211         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2212 }
2213
2214 static inline bool io_run_task_work(void)
2215 {
2216         /*
2217          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2218          * not add work to such a task.
2219          */
2220         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2221                 return false;
2222         if (current->task_works) {
2223                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2224                 task_work_run();
2225                 return true;
2226         }
2227
2228         return false;
2229 }
2230
2231 /*
2232  * Find and free completed poll iocbs
2233  */
2234 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2235                                struct list_head *done)
2236 {
2237         struct req_batch rb;
2238         struct io_kiocb *req;
2239
2240         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2241         smp_rmb();
2242
2243         io_init_req_batch(&rb);
2244         while (!list_empty(done)) {
2245                 int cflags = 0;
2246
2247                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2248                 list_del(&req->inflight_entry);
2249
2250                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2251                         req->iopoll_completed = 0;
2252                         if (io_rw_reissue(req))
2253                                 continue;
2254                 }
2255
2256                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2257                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2258
2259                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2260                 (*nr_events)++;
2261
2262                 if (req_ref_put_and_test(req))
2263                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2264         }
2265
2266         io_commit_cqring(ctx);
2267         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2268         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2269 }
2270
2271 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2272                         long min)
2273 {
2274         struct io_kiocb *req, *tmp;
2275         LIST_HEAD(done);
2276         bool spin;
2277         int ret;
2278
2279         /*
2280          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2281          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2282          */
2283         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2284
2285         ret = 0;
2286         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2287                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2288
2289                 /*
2290                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2291                  * If we find a request that requires polling, break out
2292                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2293                  */
2294                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2295                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2296                         continue;
2297                 }
2298                 if (!list_empty(&done))
2299                         break;
2300
2301                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2302                 if (ret < 0)
2303                         break;
2304
2305                 /* iopoll may have completed current req */
2306                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2307                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2308
2309                 if (ret && spin)
2310                         spin = false;
2311                 ret = 0;
2312         }
2313
2314         if (!list_empty(&done))
2315                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2316
2317         return ret;
2318 }
2319
2320 /*
2321  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2322  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2323  * as a non-spinning completion check.
2324  */
2325 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2326                                 long min)
2327 {
2328         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2329                 int ret;
2330
2331                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2332                 if (ret < 0)
2333                         return ret;
2334                 if (*nr_events >= min)
2335                         return 0;
2336         }
2337
2338         return 1;
2339 }
2340
2341 /*
2342  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2343  * find and complete them.
2344  */
2345 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2346 {
2347         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2348                 return;
2349
2350         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2351         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2352                 unsigned int nr_events = 0;
2353
2354                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2355
2356                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2357                 if (nr_events == 0)
2358                         break;
2359                 /*
2360                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2361                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2362                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2363                  */
2364                 if (need_resched()) {
2365                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2366                         cond_resched();
2367                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2368                 }
2369         }
2370         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2371 }
2372
2373 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2374 {
2375         unsigned int nr_events = 0;
2376         int iters = 0, ret = 0;
2377
2378         /*
2379          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2380          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2381          * that got punted to a workqueue.
2382          */
2383         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2384         do {
2385                 /*
2386                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2387                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2388                  * already triggered a CQE (eg in error).
2389                  */
2390                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2391                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2392                 if (io_cqring_events(ctx))
2393                         break;
2394
2395                 /*
2396                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2397                  * application entering polling for a command before it gets
2398                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2399                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2400                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2401                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2402                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2403                  * very same mutex.
2404                  */
2405                 if (!(++iters & 7)) {
2406                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2407                         io_run_task_work();
2408                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2409                 }
2410
2411                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2412                 if (ret <= 0)
2413                         break;
2414                 ret = 0;
2415         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2416
2417         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2418         return ret;
2419 }
2420
2421 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2422 {
2423         /*
2424          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2425          * thread.
2426          */
2427         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2428                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2429
2430                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2431         }
2432         file_end_write(req->file);
2433 }
2434
2435 #ifdef CONFIG_BLOCK
2436 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2437 {
2438         /* either already prepared or successfully done */
2439         return req->async_data || !io_req_prep_async(req);
2440 }
2441
2442 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2443 {
2444         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2445         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2446
2447         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2448                 return false;
2449         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2450             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2451                 return false;
2452         /*
2453          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2454          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2455          * -EAGAIN.
2456          */
2457         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2458                 return false;
2459         return true;
2460 }
2461 #else
2462 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2463 {
2464         return false;
2465 }
2466 #endif
2467
2468 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2469 {
2470 #ifdef CONFIG_BLOCK
2471         if (!io_rw_should_reissue(req))
2472                 return false;
2473
2474         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2475
2476         if (io_resubmit_prep(req)) {
2477                 req_ref_get(req);
2478                 io_queue_async_work(req);
2479                 return true;
2480         }
2481         req_set_fail_links(req);
2482 #endif
2483         return false;
2484 }
2485
2486 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2487                              unsigned int issue_flags)
2488 {
2489         int cflags = 0;
2490
2491         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2492                 kiocb_end_write(req);
2493         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2494                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2495                 return;
2496         }
2497         if (res != req->result)
2498                 req_set_fail_links(req);
2499         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2500                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2501         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2502 }
2503
2504 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2505 {
2506         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2507
2508         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2509 }
2510
2511 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2512 {
2513         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2514
2515 #ifdef CONFIG_BLOCK
2516         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2517         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2518                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2519
2520                 if (rw)
2521                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2522                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2523                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2524                         res = -EIO;
2525         }
2526 #endif
2527
2528         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2529                 kiocb_end_write(req);
2530
2531         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2532                 req_set_fail_links(req);
2533
2534         WRITE_ONCE(req->result, res);
2535         /* order with io_iopoll_complete() checking ->result */
2536         smp_wmb();
2537         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2538 }
2539
2540 /*
2541  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2542  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2543  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2544  * accessing the kiocb cookie.
2545  */
2546 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2547 {
2548         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2549
2550         /*
2551          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2552          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2553          * different devices.
2554          */
2555         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2556                 ctx->poll_multi_file = false;
2557         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2558                 struct io_kiocb *list_req;
2559
2560                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2561                                                 inflight_entry);
2562                 if (list_req->file != req->file)
2563                         ctx->poll_multi_file = true;
2564         }
2565
2566         /*
2567          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2568          * it to the front so we find it first.
2569          */
2570         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2571                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2572         else
2573                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2574
2575         /*
2576          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2577          * task context or in io worker task context. If current task context is
2578          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2579          */
2580         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2581             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2582                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2583 }
2584
2585 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2586 {
2587         if (state->file_refs) {
2588                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2589                 state->file_refs = 0;
2590         }
2591 }
2592
2593 /*
2594  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2595  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2596  * has more than one submission.
2597  */
2598 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2599 {
2600         if (!state)
2601                 return fget(fd);
2602
2603         if (state->file_refs) {
2604                 if (state->fd == fd) {
2605                         state->file_refs--;
2606                         return state->file;
2607                 }
2608                 io_state_file_put(state);
2609         }
2610         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2611         if (unlikely(!state->file))
2612                 return NULL;
2613
2614         state->fd = fd;
2615         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2616         return state->file;
2617 }
2618
2619 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2620 {
2621         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2622 }
2623
2624 /*
2625  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2626  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2627  * inline.
2628  */
2629 static bool __io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2630 {
2631         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2632
2633         if (S_ISBLK(mode)) {
2634                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2635                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2636                         return true;
2637                 return false;
2638         }
2639         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2640                 return true;
2641         if (S_ISREG(mode)) {
2642                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2643                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2644                     file->f_op != &io_uring_fops)
2645                         return true;
2646                 return false;
2647         }
2648
2649         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2650         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2651                 return true;
2652
2653         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2654                 return false;
2655
2656         if (rw == READ)
2657                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2658
2659         return file->f_op->write_iter != NULL;
2660 }
2661
2662 static bool io_file_supports_async(struct io_kiocb *req, int rw)
2663 {
2664         if (rw == READ && (req->flags & REQ_F_ASYNC_READ))
2665                 return true;
2666         else if (rw == WRITE && (req->flags & REQ_F_ASYNC_WRITE))
2667                 return true;
2668
2669         return __io_file_supports_async(req->file, rw);
2670 }
2671
2672 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2673 {
2674         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2675         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2676         struct file *file = req->file;
2677         unsigned ioprio;
2678         int ret;
2679
2680         if (!(req->flags & REQ_F_ISREG) && S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2681                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2682
2683         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2684         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2685                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2686                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2687         }
2688         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2689         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2690         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2691         if (unlikely(ret))
2692                 return ret;
2693
2694         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2695         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2696                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2697
2698         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2699         if (ioprio) {
2700                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2701                 if (ret)
2702                         return ret;
2703
2704                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2705         } else
2706                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2707
2708         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2709                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2710                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2711                         return -EOPNOTSUPP;
2712
2713                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2714                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2715                 req->iopoll_completed = 0;
2716         } else {
2717                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2718                         return -EINVAL;
2719                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2720         }
2721
2722         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2723         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2724         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2725         return 0;
2726 }
2727
2728 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2729 {
2730         switch (ret) {
2731         case -EIOCBQUEUED:
2732                 break;
2733         case -ERESTARTSYS:
2734         case -ERESTARTNOINTR:
2735         case -ERESTARTNOHAND:
2736         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2737                 /*
2738                  * We can't just restart the syscall, since previously
2739                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2740                  * IO with EINTR.
2741                  */
2742                 ret = -EINTR;
2743                 fallthrough;
2744         default:
2745                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2746         }
2747 }
2748
2749 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2750                        unsigned int issue_flags)
2751 {
2752         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2753         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2754         bool check_reissue = kiocb->ki_complete == io_complete_rw;
2755
2756         /* add previously done IO, if any */
2757         if (io && io->bytes_done > 0) {
2758                 if (ret < 0)
2759                         ret = io->bytes_done;
2760                 else
2761                         ret += io->bytes_done;
2762         }
2763
2764         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2765                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2766         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2767                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2768         else
2769                 io_rw_done(kiocb, ret);
2770
2771         if (check_reissue && req->flags & REQ_F_REISSUE) {
2772                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
2773                 if (!io_rw_reissue(req)) {
2774                         int cflags = 0;
2775
2776                         req_set_fail_links(req);
2777                         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2778                                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2779                         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
2780                 }
2781         }
2782 }
2783
2784 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2785 {
2786         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2787         size_t len = req->rw.len;
2788         struct io_mapped_ubuf *imu;
2789         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2790         size_t offset;
2791         u64 buf_addr;
2792
2793         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2794                 return -EFAULT;
2795         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2796         imu = &ctx->user_bufs[index];
2797         buf_addr = req->rw.addr;
2798
2799         /* overflow */
2800         if (buf_addr + len < buf_addr)
2801                 return -EFAULT;
2802         /* not inside the mapped region */
2803         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2804                 return -EFAULT;
2805
2806         /*
2807          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2808          * and advance us to the beginning.
2809          */
2810         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2811         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2812
2813         if (offset) {
2814                 /*
2815                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2816                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2817                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2818                  * we know that:
2819                  *
2820                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2821                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2822                  *    first and last bvec
2823                  *
2824                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2825                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2826                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2827                  * since we can just skip the first segment, which may not
2828                  * be PAGE_SIZE aligned.
2829                  */
2830                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2831
2832                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2833                         iov_iter_advance(iter, offset);
2834                 } else {
2835                         unsigned long seg_skip;
2836
2837                         /* skip first vec */
2838                         offset -= bvec->bv_len;
2839                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2840
2841                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2842                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2843                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2844                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2845                 }
2846         }
2847
2848         return 0;
2849 }
2850
2851 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2852 {
2853         if (needs_lock)
2854                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2855 }
2856
2857 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2858 {
2859         /*
2860          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2861          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2862          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2863          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2864          */
2865         if (needs_lock)
2866                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2867 }
2868
2869 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2870                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2871                                           bool needs_lock)
2872 {
2873         struct io_buffer *head;
2874
2875         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2876                 return kbuf;
2877
2878         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2879
2880         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2881
2882         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2883         if (head) {
2884                 if (!list_empty(&head->list)) {
2885                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2886                                                         list);
2887                         list_del(&kbuf->list);
2888                 } else {
2889                         kbuf = head;
2890                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2891                 }
2892                 if (*len > kbuf->len)
2893                         *len = kbuf->len;
2894         } else {
2895                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2896         }
2897
2898         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2899
2900         return kbuf;
2901 }
2902
2903 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2904                                         bool needs_lock)
2905 {
2906         struct io_buffer *kbuf;
2907         u16 bgid;
2908
2909         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2910         bgid = req->buf_index;
2911         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2912         if (IS_ERR(kbuf))
2913                 return kbuf;
2914         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2915         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2916         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2917 }
2918
2919 #ifdef CONFIG_COMPAT
2920 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2921                                 bool needs_lock)
2922 {
2923         struct compat_iovec __user *uiov;
2924         compat_ssize_t clen;
2925         void __user *buf;
2926         ssize_t len;
2927
2928         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2929         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2930                 return -EFAULT;
2931         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2932                 return -EFAULT;
2933         if (clen < 0)
2934                 return -EINVAL;
2935
2936         len = clen;
2937         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2938         if (IS_ERR(buf))
2939                 return PTR_ERR(buf);
2940         iov[0].iov_base = buf;
2941         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2942         return 0;
2943 }
2944 #endif
2945
2946 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2947                                       bool needs_lock)
2948 {
2949         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2950         void __user *buf;
2951         ssize_t len;
2952
2953         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2954                 return -EFAULT;
2955
2956         len = iov[0].iov_len;
2957         if (len < 0)
2958                 return -EINVAL;
2959         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2960         if (IS_ERR(buf))
2961                 return PTR_ERR(buf);
2962         iov[0].iov_base = buf;
2963         iov[0].iov_len = len;
2964         return 0;
2965 }
2966
2967 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2968                                     bool needs_lock)
2969 {
2970         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2971                 struct io_buffer *kbuf;
2972
2973                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2974                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2975                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2976                 return 0;
2977         }
2978         if (req->rw.len != 1)
2979                 return -EINVAL;
2980
2981 #ifdef CONFIG_COMPAT
2982         if (req->ctx->compat)
2983                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2984 #endif
2985
2986         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2987 }
2988
2989 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2990                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2991 {
2992         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2993         size_t sqe_len = req->rw.len;
2994         u8 opcode = req->opcode;
2995         ssize_t ret;
2996
2997         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2998                 *iovec = NULL;
2999                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
3000         }
3001
3002         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
3003         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
3004                 return -EINVAL;
3005
3006         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3007                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3008                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3009                         if (IS_ERR(buf))
3010                                 return PTR_ERR(buf);
3011                         req->rw.len = sqe_len;
3012                 }
3013
3014                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3015                 *iovec = NULL;
3016                 return ret;
3017         }
3018
3019         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3020                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3021                 if (!ret)
3022                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3023                 *iovec = NULL;
3024                 return ret;
3025         }
3026
3027         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3028                               req->ctx->compat);
3029 }
3030
3031 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3032 {
3033         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3034 }
3035
3036 /*
3037  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3038  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3039  */
3040 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3041 {
3042         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3043         struct file *file = req->file;
3044         ssize_t ret = 0;
3045
3046         /*
3047          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3048          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3049          * the kiocb to be handled from an async context.
3050          */
3051         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3052                 return -EOPNOTSUPP;
3053         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3054                 return -EAGAIN;
3055
3056         while (iov_iter_count(iter)) {
3057                 struct iovec iovec;
3058                 ssize_t nr;
3059
3060                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3061                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3062                 } else {
3063                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3064                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3065                 }
3066
3067                 if (rw == READ) {
3068                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3069                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3070                 } else {
3071                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3072                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3073                 }
3074
3075                 if (nr < 0) {
3076                         if (!ret)
3077                                 ret = nr;
3078                         break;
3079                 }
3080                 ret += nr;
3081                 if (nr != iovec.iov_len)
3082                         break;
3083                 req->rw.len -= nr;
3084                 req->rw.addr += nr;
3085                 iov_iter_advance(iter, nr);
3086         }
3087
3088         return ret;
3089 }
3090
3091 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3092                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3093 {
3094         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3095
3096         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3097         rw->free_iovec = iovec;
3098         rw->bytes_done = 0;
3099         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3100         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3101                 return;
3102         if (!iovec) {
3103                 unsigned iov_off = 0;
3104
3105                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3106                 if (iter->iov != fast_iov) {
3107                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3108                         rw->iter.iov += iov_off;
3109                 }
3110                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3111                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3112                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3113         } else {
3114                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3115         }
3116 }
3117
3118 static inline int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3119 {
3120         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3121         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3122         return req->async_data == NULL;
3123 }
3124
3125 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3126                              const struct iovec *fast_iov,
3127                              struct iov_iter *iter, bool force)
3128 {
3129         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
3130                 return 0;
3131         if (!req->async_data) {
3132                 if (io_alloc_async_data(req)) {
3133                         kfree(iovec);
3134                         return -ENOMEM;
3135                 }
3136
3137                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3138         }
3139         return 0;
3140 }
3141
3142 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3143 {
3144         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3145         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3146         int ret;
3147
3148         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3149         if (unlikely(ret < 0))
3150                 return ret;
3151
3152         iorw->bytes_done = 0;
3153         iorw->free_iovec = iov;
3154         if (iov)
3155                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3156         return 0;
3157 }
3158
3159 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3160 {
3161         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3162                 return -EBADF;
3163         return io_prep_rw(req, sqe);
3164 }
3165
3166 /*
3167  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3168  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3169  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3170  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3171  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3172  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3173  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3174  * slow path.
3175  */
3176 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3177                              int sync, void *arg)
3178 {
3179         struct wait_page_queue *wpq;
3180         struct io_kiocb *req = wait->private;
3181         struct wait_page_key *key = arg;
3182
3183         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3184
3185         if (!wake_page_match(wpq, key))
3186                 return 0;
3187
3188         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3189         list_del_init(&wait->entry);
3190
3191         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3192         req_ref_get(req);
3193         io_req_task_queue(req);
3194         return 1;
3195 }
3196
3197 /*
3198  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3199  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3200  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3201  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3202  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3203  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3204  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3205  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3206  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3207  * async worker threads for a blocking retry.
3208  */
3209 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3210 {
3211         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3212         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3213         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3214
3215         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3216         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3217                 return false;
3218
3219         /* Only for buffered IO */
3220         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3221                 return false;
3222
3223         /*
3224          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3225          * support callback based unlocks
3226          */
3227         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3228                 return false;
3229
3230         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3231         wait->wait.private = req;
3232         wait->wait.flags = 0;
3233         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3234         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3235         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3236         kiocb->ki_waitq = wait;
3237         return true;
3238 }
3239
3240 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3241 {
3242         if (req->file->f_op->read_iter)
3243                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3244         else if (req->file->f_op->read)
3245                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3246         else
3247                 return -EINVAL;
3248 }
3249
3250 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3251 {
3252         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3253         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3254         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3255         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3256         ssize_t io_size, ret, ret2;
3257         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3258
3259         if (rw) {
3260                 iter = &rw->iter;
3261                 iovec = NULL;
3262         } else {
3263                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3264                 if (ret < 0)
3265                         return ret;
3266         }
3267         io_size = iov_iter_count(iter);
3268         req->result = io_size;
3269
3270         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3271         if (!force_nonblock)
3272                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3273         else
3274                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3275
3276         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3277         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, READ)) {
3278                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3279                 return ret ?: -EAGAIN;
3280         }
3281
3282         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3283         if (unlikely(ret)) {
3284                 kfree(iovec);
3285                 return ret;
3286         }
3287
3288         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3289
3290         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3291                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3292                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3293                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3294                         goto done;
3295                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3296                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3297                         goto done;
3298                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3299                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3300                 ret = 0;
3301         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3302                 goto out_free;
3303         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3304                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3305                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3306                 goto done;
3307         }
3308
3309         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3310         if (ret2)
3311                 return ret2;
3312
3313         iovec = NULL;
3314         rw = req->async_data;
3315         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3316         iter = &rw->iter;
3317
3318         do {
3319                 io_size -= ret;
3320                 rw->bytes_done += ret;
3321                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3322                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3323                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3324                         return -EAGAIN;
3325                 }
3326
3327                 /*
3328                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3329                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3330                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3331                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3332                  */
3333                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3334                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3335                         return 0;
3336                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3337                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3338         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3339 done:
3340         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3341 out_free:
3342         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3343         if (iovec)
3344                 kfree(iovec);
3345         return 0;
3346 }
3347
3348 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3349 {
3350         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3351                 return -EBADF;
3352         return io_prep_rw(req, sqe);
3353 }
3354
3355 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3356 {
3357         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3358         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3359         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3360         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3361         ssize_t ret, ret2, io_size;
3362         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3363
3364         if (rw) {
3365                 iter = &rw->iter;
3366                 iovec = NULL;
3367         } else {
3368                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3369                 if (ret < 0)
3370                         return ret;
3371         }
3372         io_size = iov_iter_count(iter);
3373         req->result = io_size;
3374
3375         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3376         if (!force_nonblock)
3377                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3378         else
3379                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3380
3381         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3382         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req, WRITE))
3383                 goto copy_iov;
3384
3385         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3386         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3387             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3388                 goto copy_iov;
3389
3390         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3391         if (unlikely(ret))
3392                 goto out_free;
3393
3394         /*
3395          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3396          * which will be released by another thread in
3397          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3398          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3399          * we return to userspace.
3400          */
3401         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3402                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3403                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3404                                         SB_FREEZE_WRITE);
3405         }
3406         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3407
3408         if (req->file->f_op->write_iter)
3409                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3410         else if (req->file->f_op->write)
3411                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3412         else
3413                 ret2 = -EINVAL;
3414
3415         if (req->flags & REQ_F_REISSUE) {
3416                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
3417                 ret2 = -EAGAIN;
3418         }
3419
3420         /*
3421          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3422          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3423          */
3424         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3425                 ret2 = -EAGAIN;
3426         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3427         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3428                 goto done;
3429         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3430                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3431                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3432                         goto copy_iov;
3433 done:
3434                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3435         } else {
3436 copy_iov:
3437                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3438                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3439                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3440                 return ret ?: -EAGAIN;
3441         }
3442 out_free:
3443         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3444         if (iovec)
3445                 kfree(iovec);
3446         return ret;
3447 }
3448
3449 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3450                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3451 {
3452         struct io_rename *ren = &req->rename;
3453         const char __user *oldf, *newf;
3454
3455         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3456                 return -EBADF;
3457
3458         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3459         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3460         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3461         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3462         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3463
3464         ren->oldpath = getname(oldf);
3465         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3466                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3467
3468         ren->newpath = getname(newf);
3469         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3470                 putname(ren->oldpath);
3471                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3472         }
3473
3474         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3479 {
3480         struct io_rename *ren = &req->rename;
3481         int ret;
3482
3483         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3484                 return -EAGAIN;
3485
3486         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3487                                 ren->newpath, ren->flags);
3488
3489         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3490         if (ret < 0)
3491                 req_set_fail_links(req);
3492         io_req_complete(req, ret);
3493         return 0;
3494 }
3495
3496 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3497                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3498 {
3499         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3500         const char __user *fname;
3501
3502         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3503                 return -EBADF;
3504
3505         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3506
3507         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3508         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3509                 return -EINVAL;
3510
3511         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3512         un->filename = getname(fname);
3513         if (IS_ERR(un->filename))
3514                 return PTR_ERR(un->filename);
3515
3516         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3517         return 0;
3518 }
3519
3520 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3521 {
3522         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3523         int ret;
3524
3525         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3526                 return -EAGAIN;
3527
3528         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3529                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3530         else
3531                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3532
3533         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3534         if (ret < 0)
3535                 req_set_fail_links(req);
3536         io_req_complete(req, ret);
3537         return 0;
3538 }
3539
3540 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3541                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3542 {
3543 #if defined(CONFIG_NET)
3544         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3545                 return -EINVAL;
3546         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3547             sqe->buf_index)
3548                 return -EINVAL;
3549
3550         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3551         return 0;
3552 #else
3553         return -EOPNOTSUPP;
3554 #endif
3555 }
3556
3557 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3558 {
3559 #if defined(CONFIG_NET)
3560         struct socket *sock;
3561         int ret;
3562
3563         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3564                 return -EAGAIN;
3565
3566         sock = sock_from_file(req->file);
3567         if (unlikely(!sock))
3568                 return -ENOTSOCK;
3569
3570         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3571         if (ret < 0)
3572                 req_set_fail_links(req);
3573         io_req_complete(req, ret);
3574         return 0;
3575 #else
3576         return -EOPNOTSUPP;
3577 #endif
3578 }
3579
3580 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3581                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3582 {
3583         struct io_splice* sp = &req->splice;
3584         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3585
3586         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3587                 return -EINVAL;
3588
3589         sp->file_in = NULL;
3590         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3591         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3592
3593         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3594                 return -EINVAL;
3595
3596         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3597                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3598         if (!sp->file_in)
3599                 return -EBADF;
3600         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3601
3602         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3603                 /*
3604                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3605                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3606                  */
3607                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3608         }
3609
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3614                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3615 {
3616         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3617                 return -EINVAL;
3618         return __io_splice_prep(req, sqe);
3619 }
3620
3621 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3622 {
3623         struct io_splice *sp = &req->splice;
3624         struct file *in = sp->file_in;
3625         struct file *out = sp->file_out;
3626         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3627         long ret = 0;
3628
3629         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3630                 return -EAGAIN;
3631         if (sp->len)
3632                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3633
3634         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3635                 io_put_file(in);
3636         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3637
3638         if (ret != sp->len)
3639                 req_set_fail_links(req);
3640         io_req_complete(req, ret);
3641         return 0;
3642 }
3643
3644 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3645 {
3646         struct io_splice* sp = &req->splice;
3647
3648         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3649         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3650         return __io_splice_prep(req, sqe);
3651 }
3652
3653 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3654 {
3655         struct io_splice *sp = &req->splice;
3656         struct file *in = sp->file_in;
3657         struct file *out = sp->file_out;
3658         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3659         loff_t *poff_in, *poff_out;
3660         long ret = 0;
3661
3662         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3663                 return -EAGAIN;
3664
3665         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3666         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3667
3668         if (sp->len)
3669                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3670
3671         if (!(sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
3672                 io_put_file(in);
3673         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3674
3675         if (ret != sp->len)
3676                 req_set_fail_links(req);
3677         io_req_complete(req, ret);
3678         return 0;
3679 }
3680
3681 /*
3682  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3683  */
3684 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3685 {
3686         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3687
3688         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3689                 return -EINVAL;
3690
3691         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3692         return 0;
3693 }
3694
3695 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3696 {
3697         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3698
3699         if (!req->file)
3700                 return -EBADF;
3701
3702         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3703                 return -EINVAL;
3704         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3705                 return -EINVAL;
3706
3707         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3708         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3709                 return -EINVAL;
3710
3711         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3712         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3713         return 0;
3714 }
3715
3716 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3717 {
3718         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3719         int ret;
3720
3721         /* fsync always requires a blocking context */
3722         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3723                 return -EAGAIN;
3724
3725         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3726                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3727                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3728         if (ret < 0)
3729                 req_set_fail_links(req);
3730         io_req_complete(req, ret);
3731         return 0;
3732 }
3733
3734 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3735                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3736 {
3737         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3738                 return -EINVAL;
3739         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3740                 return -EINVAL;
3741
3742         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3743         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3744         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3745         return 0;
3746 }
3747
3748 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3749 {
3750         int ret;
3751
3752         /* fallocate always requiring blocking context */
3753         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3754                 return -EAGAIN;
3755         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3756                                 req->sync.len);
3757         if (ret < 0)
3758                 req_set_fail_links(req);
3759         io_req_complete(req, ret);
3760         return 0;
3761 }
3762
3763 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3764 {
3765         const char __user *fname;
3766         int ret;
3767
3768         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3769                 return -EINVAL;
3770         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3771                 return -EBADF;
3772
3773         /* open.how should be already initialised */
3774         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3775                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3776
3777         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3778         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3779         req->open.filename = getname(fname);
3780         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3781                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3782                 req->open.filename = NULL;
3783                 return ret;
3784         }
3785         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3786         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3787         return 0;
3788 }
3789
3790 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3791 {
3792         u64 flags, mode;
3793
3794         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3795                 return -EINVAL;
3796         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3797         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3798         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3799         return __io_openat_prep(req, sqe);
3800 }
3801
3802 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3803 {
3804         struct open_how __user *how;
3805         size_t len;
3806         int ret;
3807
3808         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3809                 return -EINVAL;
3810         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3811         len = READ_ONCE(sqe->len);
3812         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3813                 return -EINVAL;
3814
3815         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3816                                         len);
3817         if (ret)
3818                 return ret;
3819
3820         return __io_openat_prep(req, sqe);
3821 }
3822
3823 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3824 {
3825         struct open_flags op;
3826         struct file *file;
3827         bool nonblock_set;
3828         bool resolve_nonblock;
3829         int ret;
3830
3831         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3832         if (ret)
3833                 goto err;
3834         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3835         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3836         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3837                 /*
3838                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3839                  * it'll always -EAGAIN
3840                  */
3841                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3842                         return -EAGAIN;
3843                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3844                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3845         }
3846
3847         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3848         if (ret < 0)
3849                 goto err;
3850
3851         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3852         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3853         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3854             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3855                 /*
3856                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3857                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3858                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3859                  */
3860                 put_unused_fd(ret);
3861                 return -EAGAIN;
3862         }
3863
3864         if (IS_ERR(file)) {
3865                 put_unused_fd(ret);
3866                 ret = PTR_ERR(file);
3867         } else {
3868                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3869                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3870                 fsnotify_open(file);
3871                 fd_install(ret, file);
3872         }
3873 err:
3874         putname(req->open.filename);
3875         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3876         if (ret < 0)
3877                 req_set_fail_links(req);
3878         io_req_complete(req, ret);
3879         return 0;
3880 }
3881
3882 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3883 {
3884         return io_openat2(req, issue_flags);
3885 }
3886
3887 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3888                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3889 {
3890         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3891         u64 tmp;
3892
3893         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3894                 return -EINVAL;
3895
3896         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3897         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3898                 return -EINVAL;
3899
3900         memset(p, 0, sizeof(*p));
3901         p->nbufs = tmp;
3902         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3903         return 0;
3904 }
3905
3906 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3907                                int bgid, unsigned nbufs)
3908 {
3909         unsigned i = 0;
3910
3911         /* shouldn't happen */
3912         if (!nbufs)
3913                 return 0;
3914
3915         /* the head kbuf is the list itself */
3916         while (!list_empty(&buf->list)) {
3917                 struct io_buffer *nxt;
3918
3919                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3920                 list_del(&nxt->list);
3921                 kfree(nxt);
3922                 if (++i == nbufs)
3923                         return i;
3924         }
3925         i++;
3926         kfree(buf);
3927         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3928
3929         return i;
3930 }
3931
3932 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3933 {
3934         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3935         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3936         struct io_buffer *head;
3937         int ret = 0;
3938         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3939
3940         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3941
3942         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3943
3944         ret = -ENOENT;
3945         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3946         if (head)
3947                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3948         if (ret < 0)
3949                 req_set_fail_links(req);
3950
3951         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
3952         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3953         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3954         return 0;
3955 }
3956
3957 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3958                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3959 {
3960         unsigned long size;
3961         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3962         u64 tmp;
3963
3964         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3965                 return -EINVAL;
3966
3967         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3968         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3969                 return -E2BIG;
3970         p->nbufs = tmp;
3971         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3972         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3973
3974         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3975         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3976                 return -EFAULT;
3977
3978         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3979         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3980         if (tmp > USHRT_MAX)
3981                 return -E2BIG;
3982         p->bid = tmp;
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3987 {
3988         struct io_buffer *buf;
3989         u64 addr = pbuf->addr;
3990         int i, bid = pbuf->bid;
3991
3992         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3993                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3994                 if (!buf)
3995                         break;
3996
3997                 buf->addr = addr;
3998                 buf->len = pbuf->len;
3999                 buf->bid = bid;
4000                 addr += pbuf->len;
4001                 bid++;
4002                 if (!*head) {
4003                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4004                         *head = buf;
4005                 } else {
4006                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4007                 }
4008         }
4009
4010         return i ? i : -ENOMEM;
4011 }
4012
4013 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4014 {
4015         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4016         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4017         struct io_buffer *head, *list;
4018         int ret = 0;
4019         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4020
4021         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4022
4023         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4024
4025         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4026
4027         ret = io_add_buffers(p, &head);
4028         if (ret >= 0 && !list) {
4029                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4030                 if (ret < 0)
4031                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4032         }
4033         if (ret < 0)
4034                 req_set_fail_links(req);
4035         /* complete before unlock, IOPOLL may need the lock */
4036         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4037         io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4038         return 0;
4039 }
4040
4041 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4042                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4043 {
4044 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4045         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4046                 return -EINVAL;
4047         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4048                 return -EINVAL;
4049
4050         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4051         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4052         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4053
4054         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4055                 struct epoll_event __user *ev;
4056
4057                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4058                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4059                         return -EFAULT;
4060         }
4061
4062         return 0;
4063 #else
4064         return -EOPNOTSUPP;
4065 #endif
4066 }
4067
4068 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4069 {
4070 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4071         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4072         int ret;
4073         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4074
4075         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4076         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4077                 return -EAGAIN;
4078
4079         if (ret < 0)
4080                 req_set_fail_links(req);
4081         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4082         return 0;
4083 #else
4084         return -EOPNOTSUPP;
4085 #endif
4086 }
4087
4088 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4089 {
4090 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4091         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4092                 return -EINVAL;
4093         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4094                 return -EINVAL;
4095
4096         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4097         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4098         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4099         return 0;
4100 #else
4101         return -EOPNOTSUPP;
4102 #endif
4103 }
4104
4105 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4106 {
4107 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4108         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4109         int ret;
4110
4111         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4112                 return -EAGAIN;
4113
4114         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4115         if (ret < 0)
4116                 req_set_fail_links(req);
4117         io_req_complete(req, ret);
4118         return 0;
4119 #else
4120         return -EOPNOTSUPP;
4121 #endif
4122 }
4123
4124 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4125 {
4126         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4127                 return -EINVAL;
4128         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4129                 return -EINVAL;
4130
4131         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4132         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4133         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4134         return 0;
4135 }
4136
4137 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4138 {
4139         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4140         int ret;
4141
4142         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4143                 switch (fa->advice) {
4144                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4145                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4146                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4147                         break;
4148                 default:
4149                         return -EAGAIN;
4150                 }
4151         }
4152
4153         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4154         if (ret < 0)
4155                 req_set_fail_links(req);
4156         io_req_complete(req, ret);
4157         return 0;
4158 }
4159
4160 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4161 {
4162         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4163                 return -EINVAL;
4164         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4165                 return -EINVAL;
4166         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4167                 return -EBADF;
4168
4169         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4170         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4171         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4172         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4173         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4174
4175         return 0;
4176 }
4177
4178 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4179 {
4180         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4181         int ret;
4182
4183         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4184                 /* only need file table for an actual valid fd */
4185                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4186                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4187                 return -EAGAIN;
4188         }
4189
4190         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4191                        ctx->buffer);
4192
4193         if (ret < 0)
4194                 req_set_fail_links(req);
4195         io_req_complete(req, ret);
4196         return 0;
4197 }
4198
4199 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4200 {
4201         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4202                 return -EINVAL;
4203         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4204             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4205                 return -EINVAL;
4206         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4207                 return -EBADF;
4208
4209         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4210         return 0;
4211 }
4212
4213 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4214 {
4215         struct files_struct *files = current->files;
4216         struct io_close *close = &req->close;
4217         struct fdtable *fdt;
4218         struct file *file;
4219         int ret;
4220
4221         file = NULL;
4222         ret = -EBADF;
4223         spin_lock(&files->file_lock);
4224         fdt = files_fdtable(files);
4225         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4226                 spin_unlock(&files->file_lock);
4227                 goto err;
4228         }
4229         file = fdt->fd[close->fd];
4230         if (!file) {
4231                 spin_unlock(&files->file_lock);
4232                 goto err;
4233         }
4234
4235         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4236                 spin_unlock(&files->file_lock);
4237                 file = NULL;
4238                 goto err;
4239         }
4240
4241         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4242         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4243                 spin_unlock(&files->file_lock);
4244                 return -EAGAIN;
4245         }
4246
4247         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4248         spin_unlock(&files->file_lock);
4249         if (ret < 0) {
4250                 if (ret == -ENOENT)
4251                         ret = -EBADF;
4252                 goto err;
4253         }
4254
4255         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4256         ret = filp_close(file, current->files);
4257 err:
4258         if (ret < 0)
4259                 req_set_fail_links(req);
4260         if (file)
4261                 fput(file);
4262         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4267 {
4268         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4269
4270         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4271                 return -EINVAL;
4272         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4276         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4277         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4282 {
4283         int ret;
4284
4285         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4286         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4287                 return -EAGAIN;
4288
4289         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4290                                 req->sync.flags);
4291         if (ret < 0)
4292                 req_set_fail_links(req);
4293         io_req_complete(req, ret);
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 #if defined(CONFIG_NET)
4298 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4299                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4300 {
4301         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4302
4303         if (async_msg)
4304                 return -EAGAIN;
4305         if (io_alloc_async_data(req)) {
4306                 kfree(kmsg->free_iov);
4307                 return -ENOMEM;
4308         }
4309         async_msg = req->async_data;
4310         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4311         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4312         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4313         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4314         if (!async_msg->free_iov)
4315                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4316
4317         return -EAGAIN;
4318 }
4319
4320 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4321                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4322 {
4323         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4324         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4325         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4326                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4327 }
4328
4329 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4330 {
4331         int ret;
4332
4333         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4334         if (!ret)
4335                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4336         return ret;
4337 }
4338
4339 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4340 {
4341         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4342
4343         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4344                 return -EINVAL;
4345
4346         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4347         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4348         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4349
4350 #ifdef CONFIG_COMPAT
4351         if (req->ctx->compat)
4352                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4353 #endif
4354         return 0;
4355 }
4356
4357 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4358 {
4359         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4360         struct socket *sock;
4361         unsigned flags;
4362         int min_ret = 0;
4363         int ret;
4364
4365         sock = sock_from_file(req->file);
4366         if (unlikely(!sock))
4367                 return -ENOTSOCK;
4368
4369         kmsg = req->async_data;
4370         if (!kmsg) {
4371                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4372                 if (ret)
4373                         return ret;
4374                 kmsg = &iomsg;
4375         }
4376
4377         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4378         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4379                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4380         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4381                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4382
4383         if (flags & MSG_WAITALL)
4384                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4385
4386         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4387         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4388                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4389         if (ret == -ERESTARTSYS)
4390                 ret = -EINTR;
4391
4392         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4393         if (kmsg->free_iov)
4394                 kfree(kmsg->free_iov);
4395         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4396         if (ret < min_ret)
4397                 req_set_fail_links(req);
4398         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4399         return 0;
4400 }
4401
4402 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4403 {
4404         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4405         struct msghdr msg;
4406         struct iovec iov;
4407         struct socket *sock;
4408         unsigned flags;
4409         int min_ret = 0;
4410         int ret;
4411
4412         sock = sock_from_file(req->file);
4413         if (unlikely(!sock))
4414                 return -ENOTSOCK;
4415
4416         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4417         if (unlikely(ret))
4418                 return ret;
4419
4420         msg.msg_name = NULL;
4421         msg.msg_control = NULL;
4422         msg.msg_controllen = 0;
4423         msg.msg_namelen = 0;
4424
4425         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4426         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4427                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4428         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4429                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4430
4431         if (flags & MSG_WAITALL)
4432                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4433
4434         msg.msg_flags = flags;
4435         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4436         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4437                 return -EAGAIN;
4438         if (ret == -ERESTARTSYS)
4439                 ret = -EINTR;
4440
4441         if (ret < min_ret)
4442                 req_set_fail_links(req);
4443         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4444         return 0;
4445 }
4446
4447 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4448                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4449 {
4450         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4451         struct iovec __user *uiov;
4452         size_t iov_len;
4453         int ret;
4454
4455         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4456                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4457         if (ret)
4458                 return ret;
4459
4460         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4461                 if (iov_len > 1)
4462                         return -EINVAL;
4463                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4464                         return -EFAULT;
4465                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4466                 iomsg->free_iov = NULL;
4467         } else {
4468                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4469                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4470                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4471                                      false);
4472                 if (ret > 0)
4473                         ret = 0;
4474         }
4475
4476         return ret;
4477 }
4478
4479 #ifdef CONFIG_COMPAT
4480 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4481                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4482 {
4483         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4484         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4485         struct compat_iovec __user *uiov;
4486         compat_uptr_t ptr;
4487         compat_size_t len;
4488         int ret;
4489
4490         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4491         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4492                                         &ptr, &len);
4493         if (ret)
4494                 return ret;
4495
4496         uiov = compat_ptr(ptr);
4497         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4498                 compat_ssize_t clen;
4499
4500                 if (len > 1)
4501                         return -EINVAL;
4502                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4503                         return -EFAULT;
4504                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4505                         return -EFAULT;
4506                 if (clen < 0)
4507                         return -EINVAL;
4508                 sr->len = clen;
4509                 iomsg->free_iov = NULL;
4510         } else {
4511                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4512                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4513                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4514                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4515                 if (ret < 0)
4516                         return ret;
4517         }
4518
4519         return 0;
4520 }
4521 #endif
4522
4523 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4524                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4525 {
4526         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4527
4528 #ifdef CONFIG_COMPAT
4529         if (req->ctx->compat)
4530                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4531 #endif
4532
4533         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4534 }
4535
4536 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4537                                                bool needs_lock)
4538 {
4539         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4540         struct io_buffer *kbuf;
4541
4542         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4543         if (IS_ERR(kbuf))
4544                 return kbuf;
4545
4546         sr->kbuf = kbuf;
4547         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4548         return kbuf;
4549 }
4550
4551 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4552 {
4553         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4554 }
4555
4556 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4557 {
4558         int ret;
4559
4560         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4561         if (!ret)
4562                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4563         return ret;
4564 }
4565
4566 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4567 {
4568         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4569
4570         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4571                 return -EINVAL;
4572
4573         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4574         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4575         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4576         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4577
4578 #ifdef CONFIG_COMPAT
4579         if (req->ctx->compat)
4580                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4581 #endif
4582         return 0;
4583 }
4584
4585 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4586 {
4587         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4588         struct socket *sock;
4589         struct io_buffer *kbuf;
4590         unsigned flags;
4591         int min_ret = 0;
4592         int ret, cflags = 0;
4593         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4594
4595         sock = sock_from_file(req->file);
4596         if (unlikely(!sock))
4597                 return -ENOTSOCK;
4598
4599         kmsg = req->async_data;
4600         if (!kmsg) {
4601                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4602                 if (ret)
4603                         return ret;
4604                 kmsg = &iomsg;
4605         }
4606
4607         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4608                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4609                 if (IS_ERR(kbuf))
4610                         return PTR_ERR(kbuf);
4611                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4612                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4613                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4614                                 1, req->sr_msg.len);
4615         }
4616
4617         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4618         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4619                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4620         else if (force_nonblock)
4621                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4622
4623         if (flags & MSG_WAITALL)
4624                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4625
4626         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4627                                         kmsg->uaddr, flags);
4628         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4629                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4630         if (ret == -ERESTARTSYS)
4631                 ret = -EINTR;
4632
4633         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4634                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4635         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4636         if (kmsg->free_iov)
4637                 kfree(kmsg->free_iov);
4638         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4639         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4640                 req_set_fail_links(req);
4641         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4642         return 0;
4643 }
4644
4645 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4646 {
4647         struct io_buffer *kbuf;
4648         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4649         struct msghdr msg;
4650         void __user *buf = sr->buf;
4651         struct socket *sock;
4652         struct iovec iov;
4653         unsigned flags;
4654         int min_ret = 0;
4655         int ret, cflags = 0;
4656         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4657
4658         sock = sock_from_file(req->file);
4659         if (unlikely(!sock))
4660                 return -ENOTSOCK;
4661
4662         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4663                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4664                 if (IS_ERR(kbuf))
4665                         return PTR_ERR(kbuf);
4666                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4667         }
4668
4669         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4670         if (unlikely(ret))
4671                 goto out_free;
4672
4673         msg.msg_name = NULL;
4674         msg.msg_control = NULL;
4675         msg.msg_controllen = 0;
4676         msg.msg_namelen = 0;
4677         msg.msg_iocb = NULL;
4678         msg.msg_flags = 0;
4679
4680         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4681         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4682                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4683         else if (force_nonblock)
4684                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4685
4686         if (flags & MSG_WAITALL)
4687                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4688
4689         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4690         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4691                 return -EAGAIN;
4692         if (ret == -ERESTARTSYS)
4693                 ret = -EINTR;
4694 out_free:
4695         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4696                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4697         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4698                 req_set_fail_links(req);
4699         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4700         return 0;
4701 }
4702
4703 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4704 {
4705         struct io_accept *accept = &req->accept;
4706
4707         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4708                 return -EINVAL;
4709         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4710                 return -EINVAL;
4711
4712         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4713         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4714         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4715         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4716         return 0;
4717 }
4718
4719 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4720 {
4721         struct io_accept *accept = &req->accept;
4722         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4723         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4724         int ret;
4725
4726         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4727                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4728
4729         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4730                                         accept->addr_len, accept->flags,
4731                                         accept->nofile);
4732         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4733                 return -EAGAIN;
4734         if (ret < 0) {
4735                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4736                         ret = -EINTR;
4737                 req_set_fail_links(req);
4738         }
4739         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4740         return 0;
4741 }
4742
4743 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4744 {
4745         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4746         struct io_connect *conn = &req->connect;
4747
4748         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4749 }
4750
4751 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4752 {
4753         struct io_connect *conn = &req->connect;
4754
4755         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4756                 return -EINVAL;
4757         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4758                 return -EINVAL;
4759
4760         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4761         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4762         return 0;
4763 }
4764
4765 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4766 {
4767         struct io_async_connect __io, *io;
4768         unsigned file_flags;
4769         int ret;
4770         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4771
4772         if (req->async_data) {
4773                 io = req->async_data;
4774         } else {
4775                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4776                                                 req->connect.addr_len,
4777                                                 &__io.address);
4778                 if (ret)
4779                         goto out;
4780                 io = &__io;
4781         }
4782
4783         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4784
4785         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4786                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4787         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4788                 if (req->async_data)
4789                         return -EAGAIN;
4790                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4791                         ret = -ENOMEM;
4792                         goto out;
4793                 }
4794                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4795                 return -EAGAIN;
4796         }
4797         if (ret == -ERESTARTSYS)
4798                 ret = -EINTR;
4799 out:
4800         if (ret < 0)
4801                 req_set_fail_links(req);
4802         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4803         return 0;
4804 }
4805 #else /* !CONFIG_NET */
4806 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4807 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4808 {                                                                       \
4809         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4810 }
4811
4812 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4813 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4814 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4815 {                                                                       \
4816         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4817 }                                                                       \
4818
4819 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4820 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4821 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4822 {                                                                       \
4823         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4824 }
4825
4826 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4827 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4828 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4829 IO_NETOP_PREP(accept);
4830 IO_NETOP_FN(send);
4831 IO_NETOP_FN(recv);
4832 #endif /* CONFIG_NET */
4833
4834 struct io_poll_table {
4835         struct poll_table_struct pt;
4836         struct io_kiocb *req;
4837         int error;
4838 };
4839
4840 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4841                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4842 {
4843         int ret;
4844
4845         /* for instances that support it check for an event match first: */
4846         if (mask && !(mask & poll->events))
4847                 return 0;
4848
4849         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4850
4851         list_del_init(&poll->wait.entry);
4852
4853         req->result = mask;
4854         req->task_work.func = func;
4855
4856         /*
4857          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4858          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4859          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4860          * have the needed state needed for it anyway.
4861          */
4862         ret = io_req_task_work_add(req);
4863         if (unlikely(ret)) {
4864                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4865                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4866         }
4867         return 1;
4868 }
4869
4870 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4871         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4872 {
4873         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4874
4875         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4876                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4877
4878                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4879         }
4880
4881         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4882         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4883                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4884                 return true;
4885         }
4886
4887         return false;
4888 }
4889
4890 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4891 {
4892         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4893         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4894                 return req->async_data;
4895         return req->apoll->double_poll;
4896 }
4897
4898 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4899 {
4900         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4901                 return &req->poll;
4902         return &req->apoll->poll;
4903 }
4904
4905 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4906 {
4907         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4908
4909         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4910
4911         if (poll && poll->head) {
4912                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4913
4914                 spin_lock(&head->lock);
4915                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4916                 if (poll->wait.private)
4917                         req_ref_put(req);
4918                 poll->head = NULL;
4919                 spin_unlock(&head->lock);
4920         }
4921 }
4922
4923 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4924 {
4925         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4926
4927         if (!error && req->poll.canceled)
4928                 error = -ECANCELED;
4929
4930         io_poll_remove_double(req);
4931         req->poll.done = true;
4932         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4933         io_commit_cqring(ctx);
4934 }
4935
4936 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4937 {
4938         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4939         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4940         struct io_kiocb *nxt;
4941
4942         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4943                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4944         } else {
4945                 hash_del(&req->hash_node);
4946                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4947                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4948
4949                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4950                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4951                 if (nxt)
4952                         __io_req_task_submit(nxt);
4953         }
4954 }
4955
4956 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4957                                int sync, void *key)
4958 {
4959         struct io_kiocb *req = wait->private;
4960         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4961         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4962
4963         /* for instances that support it check for an event match first: */
4964         if (mask && !(mask & poll->events))
4965                 return 0;
4966
4967         list_del_init(&wait->entry);
4968
4969         if (poll && poll->head) {
4970                 bool done;
4971
4972                 spin_lock(&poll->head->lock);
4973                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4974                 if (!done)
4975                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4976                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4977                 wait->private = NULL;
4978                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4979                 if (!done) {
4980                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4981                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4982                 }
4983         }
4984         req_ref_put(req);
4985         return 1;
4986 }
4987
4988 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
4989                               wait_queue_func_t wake_func)
4990 {
4991         poll->head = NULL;
4992         poll->done = false;
4993         poll->canceled = false;
4994         poll->events = events;
4995         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
4996         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
4997 }
4998
4999 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5000                             struct wait_queue_head *head,
5001                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5002 {
5003         struct io_kiocb *req = pt->req;
5004
5005         /*
5006          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5007          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5008          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5009          */
5010         if (unlikely(poll->head)) {
5011                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5012
5013                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5014                 if (*poll_ptr) {
5015                         pt->error = -EINVAL;
5016                         return;
5017                 }
5018                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5019                 if (poll->head == head)
5020                         return;
5021                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5022                 if (!poll) {
5023                         pt->error = -ENOMEM;
5024                         return;
5025                 }
5026                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5027                 req_ref_get(req);
5028                 poll->wait.private = req;
5029                 *poll_ptr = poll;
5030         }
5031
5032         pt->error = 0;
5033         poll->head = head;
5034
5035         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5036                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5037         else
5038                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5039 }
5040
5041 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5042                                struct poll_table_struct *p)
5043 {
5044         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5045         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5046
5047         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5048 }
5049
5050 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5051 {
5052         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5053         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5054         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5055
5056         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5057
5058         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5059                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5060                 return;
5061         }
5062
5063         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5064         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5065                 hash_del(&req->hash_node);
5066
5067         io_poll_remove_double(req);
5068         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5069
5070         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5071                 __io_req_task_submit(req);
5072         else
5073                 io_req_complete_failed(req, -ECANCELED);
5074
5075         kfree(apoll->double_poll);
5076         kfree(apoll);
5077 }
5078
5079 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5080                         void *key)
5081 {
5082         struct io_kiocb *req = wait->private;
5083         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5084
5085         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5086                                         key_to_poll(key));
5087
5088         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5089 }
5090
5091 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5092 {
5093         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5094         struct hlist_head *list;
5095
5096         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5097         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5098 }
5099
5100 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5101                                       struct io_poll_iocb *poll,
5102                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5103                                       wait_queue_func_t wake_func)
5104         __acquires(&ctx->completion_lock)
5105 {
5106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5107         bool cancel = false;
5108
5109         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5110         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5111         poll->file = req->file;
5112         poll->wait.private = req;
5113
5114         ipt->pt._key = mask;
5115         ipt->req = req;
5116         ipt->error = -EINVAL;
5117
5118         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5119
5120         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5121         if (likely(poll->head)) {
5122                 spin_lock(&poll->head->lock);
5123                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5124                         if (ipt->error)
5125                                 cancel = true;
5126                         ipt->error = 0;
5127                         mask = 0;
5128                 }
5129                 if (mask || ipt->error)
5130                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5131                 else if (cancel)
5132                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5133                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5134                         io_poll_req_insert(req);
5135                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5136         }
5137
5138         return mask;
5139 }
5140
5141 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5142 {
5143         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5144         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5145         struct async_poll *apoll;
5146         struct io_poll_table ipt;
5147         __poll_t mask, ret;
5148         int rw;
5149
5150         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5151                 return false;
5152         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5153                 return false;
5154         if (def->pollin)
5155                 rw = READ;
5156         else if (def->pollout)
5157                 rw = WRITE;
5158         else
5159                 return false;
5160         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5161         if (!io_file_supports_async(req, rw))
5162                 return false;
5163
5164         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5165         if (unlikely(!apoll))
5166                 return false;
5167         apoll->double_poll = NULL;
5168
5169         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5170         req->apoll = apoll;
5171
5172         mask = 0;
5173         if (def->pollin)
5174                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5175         if (def->pollout)
5176                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5177
5178         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5179         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5180             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5181                 mask &= ~POLLIN;
5182
5183         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5184
5185         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5186
5187         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5188                                         io_async_wake);
5189         if (ret || ipt.error) {
5190                 io_poll_remove_double(req);
5191                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5192                 kfree(apoll->double_poll);
5193                 kfree(apoll);
5194                 return false;
5195         }
5196         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5197         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5198                                         apoll->poll.events);
5199         return true;
5200 }
5201
5202 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5203                                  struct io_poll_iocb *poll)
5204 {
5205         bool do_complete = false;
5206
5207         spin_lock(&poll->head->lock);
5208         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5209         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5210                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5211                 do_complete = true;
5212         }
5213         spin_unlock(&poll->head->lock);
5214         hash_del(&req->hash_node);
5215         return do_complete;
5216 }
5217
5218 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5219 {
5220         bool do_complete;
5221
5222         io_poll_remove_double(req);
5223
5224         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5225                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5226         } else {
5227                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5228
5229                 /* non-poll requests have submit ref still */
5230                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5231                 if (do_complete) {
5232                         io_put_req(req);
5233                         kfree(apoll->double_poll);
5234                         kfree(apoll);
5235                 }
5236         }
5237
5238         if (do_complete) {
5239                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5240                 io_commit_cqring(req->ctx);
5241                 req_set_fail_links(req);
5242                 io_put_req_deferred(req, 1);
5243         }
5244
5245         return do_complete;
5246 }
5247
5248 /*
5249  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5250  */
5251 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5252                                struct files_struct *files)
5253 {
5254         struct hlist_node *tmp;
5255         struct io_kiocb *req;
5256         int posted = 0, i;
5257
5258         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5259         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5260                 struct hlist_head *list;
5261
5262                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5263                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5264                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5265                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5266                 }
5267         }
5268         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5269
5270         if (posted)
5271                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5272
5273         return posted != 0;
5274 }
5275
5276 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5277 {
5278         struct hlist_head *list;
5279         struct io_kiocb *req;
5280
5281         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5282         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5283                 if (sqe_addr != req->user_data)
5284                         continue;
5285                 if (io_poll_remove_one(req))
5286                         return 0;
5287                 return -EALREADY;
5288         }
5289
5290         return -ENOENT;
5291 }
5292
5293 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5294                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5295 {
5296         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5297                 return -EINVAL;
5298         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5299             sqe->poll_events)
5300                 return -EINVAL;
5301
5302         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5303         return 0;
5304 }
5305
5306 /*
5307  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5308  * and remove it if found.
5309  */
5310 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5311 {
5312         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5313         int ret;
5314
5315         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5316         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5317         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5318
5319         if (ret < 0)
5320                 req_set_fail_links(req);
5321         io_req_complete(req, ret);
5322         return 0;
5323 }
5324
5325 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5326                         void *key)
5327 {
5328         struct io_kiocb *req = wait->private;
5329         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5330
5331         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5332 }
5333
5334 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5335                                struct poll_table_struct *p)
5336 {
5337         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5338
5339         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5340 }
5341
5342 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5343 {
5344         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5345         u32 events;
5346
5347         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5348                 return -EINVAL;
5349         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5350                 return -EINVAL;
5351
5352         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5353 #ifdef __BIG_ENDIAN
5354         events = swahw32(events);
5355 #endif
5356         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5357                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5358         return 0;
5359 }
5360
5361 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5362 {
5363         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5364         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5365         struct io_poll_table ipt;
5366         __poll_t mask;
5367
5368         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5369
5370         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5371                                         io_poll_wake);
5372
5373         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5374                 ipt.error = 0;
5375                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5376         }
5377         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5378
5379         if (mask) {
5380                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5381                 io_put_req(req);
5382         }
5383         return ipt.error;
5384 }
5385
5386 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5387 {
5388         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5389                                                 struct io_timeout_data, timer);
5390         struct io_kiocb *req = data->req;
5391         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5392         unsigned long flags;
5393
5394         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5395         list_del_init(&req->timeout.list);
5396         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5397                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5398
5399         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5400         io_commit_cqring(ctx);
5401         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5402
5403         io_cqring_ev_posted(ctx);
5404         req_set_fail_links(req);
5405         io_put_req(req);
5406         return HRTIMER_NORESTART;
5407 }
5408
5409 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5410                                            __u64 user_data)
5411 {
5412         struct io_timeout_data *io;
5413         struct io_kiocb *req;
5414         int ret = -ENOENT;
5415
5416         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5417                 if (user_data == req->user_data) {
5418                         ret = 0;
5419                         break;
5420                 }
5421         }
5422
5423         if (ret == -ENOENT)
5424                 return ERR_PTR(ret);
5425
5426         io = req->async_data;
5427         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5428         if (ret == -1)
5429                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5430         list_del_init(&req->timeout.list);
5431         return req;
5432 }
5433
5434 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5435 {
5436         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5437
5438         if (IS_ERR(req))
5439                 return PTR_ERR(req);
5440
5441         req_set_fail_links(req);
5442         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5443         io_put_req_deferred(req, 1);
5444         return 0;
5445 }
5446
5447 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5448                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5449 {
5450         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5451         struct io_timeout_data *data;
5452
5453         if (IS_ERR(req))
5454                 return PTR_ERR(req);
5455
5456         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5457         data = req->async_data;
5458         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5459         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5460         data->timer.function = io_timeout_fn;
5461         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5462         return 0;
5463 }
5464
5465 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5466                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5467 {
5468         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5469
5470         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5471                 return -EINVAL;
5472         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5473                 return -EINVAL;
5474         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5475                 return -EINVAL;
5476
5477         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5478         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5479         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5480                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5481                         return -EINVAL;
5482                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5483                         return -EFAULT;
5484         } else if (tr->flags) {
5485                 /* timeout removal doesn't support flags */
5486                 return -EINVAL;
5487         }
5488
5489         return 0;
5490 }
5491
5492 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5493 {
5494         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5495                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5496 }
5497
5498 /*
5499  * Remove or update an existing timeout command
5500  */
5501 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5502 {
5503         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5504         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5505         int ret;
5506
5507         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5508         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5509                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5510         else
5511                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5512                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5513
5514         io_cqring_fill_event(req, ret);
5515         io_commit_cqring(ctx);
5516         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5517         io_cqring_ev_posted(ctx);
5518         if (ret < 0)
5519                 req_set_fail_links(req);
5520         io_put_req(req);
5521         return 0;
5522 }
5523
5524 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5525                            bool is_timeout_link)
5526 {
5527         struct io_timeout_data *data;
5528         unsigned flags;
5529         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5530
5531         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5532                 return -EINVAL;
5533         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5534                 return -EINVAL;
5535         if (off && is_timeout_link)
5536                 return -EINVAL;
5537         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5538         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5539                 return -EINVAL;
5540
5541         req->timeout.off = off;
5542
5543         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5544                 return -ENOMEM;
5545
5546         data = req->async_data;
5547         data->req = req;
5548
5549         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5550                 return -EFAULT;
5551
5552         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5553         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5554         if (is_timeout_link)
5555                 io_req_track_inflight(req);
5556         return 0;
5557 }
5558
5559 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5560 {
5561         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5562         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5563         struct list_head *entry;
5564         u32 tail, off = req->timeout.off;
5565
5566         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5567
5568         /*
5569          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5570          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5571          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5572          */
5573         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5574                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5575                 goto add;
5576         }
5577
5578         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5579         req->timeout.target_seq = tail + off;
5580
5581         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5582          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5583          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5584          */
5585         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5586
5587         /*
5588          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5589          * the one we need first.
5590          */
5591         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5592                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5593                                                   timeout.list);
5594
5595                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5596                         continue;
5597                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5598                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5599                         break;
5600         }
5601 add:
5602         list_add(&req->timeout.list, entry);
5603         data->timer.function = io_timeout_fn;
5604         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5605         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5606         return 0;
5607 }
5608
5609 struct io_cancel_data {
5610         struct io_ring_ctx *ctx;
5611         u64 user_data;
5612 };
5613
5614 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5615 {
5616         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5617         struct io_cancel_data *cd = data;
5618
5619         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5620 }
5621
5622 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5623                                struct io_ring_ctx *ctx)
5624 {
5625         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5626         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5627         int ret = 0;
5628
5629         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5630                 return -ENOENT;
5631
5632         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5633         switch (cancel_ret) {
5634         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5635                 ret = 0;
5636                 break;
5637         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5638                 ret = -EALREADY;
5639                 break;
5640         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5641                 ret = -ENOENT;
5642                 break;
5643         }
5644
5645         return ret;
5646 }
5647
5648 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5649                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5650                                      int success_ret)
5651 {
5652         unsigned long flags;
5653         int ret;
5654
5655         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5656         if (ret != -ENOENT) {
5657                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5658                 goto done;
5659         }
5660
5661         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5662         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5663         if (ret != -ENOENT)
5664                 goto done;
5665         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5666 done:
5667         if (!ret)
5668                 ret = success_ret;
5669         io_cqring_fill_event(req, ret);
5670         io_commit_cqring(ctx);
5671         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5672         io_cqring_ev_posted(ctx);
5673
5674         if (ret < 0)
5675                 req_set_fail_links(req);
5676         io_put_req(req);
5677 }
5678
5679 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5680                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5681 {
5682         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5683                 return -EINVAL;
5684         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5685                 return -EINVAL;
5686         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5687                 return -EINVAL;
5688
5689         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5690         return 0;
5691 }
5692
5693 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5694 {
5695         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5696         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5697         struct io_tctx_node *node;
5698         int ret;
5699
5700         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5701         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5702         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5703         if (ret != -ENOENT)
5704                 goto done;
5705         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5706         if (ret != -ENOENT)
5707                 goto done;
5708         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5709         if (ret != -ENOENT)
5710                 goto done;
5711         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5712
5713         /* slow path, try all io-wq's */
5714         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5715         ret = -ENOENT;
5716         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5717                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5718
5719                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5720                         continue;
5721                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5722                 if (ret != -ENOENT)
5723                         break;
5724         }
5725         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5726
5727         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5728 done:
5729         io_cqring_fill_event(req, ret);
5730         io_commit_cqring(ctx);
5731         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5732         io_cqring_ev_posted(ctx);
5733
5734         if (ret < 0)
5735                 req_set_fail_links(req);
5736         io_put_req(req);
5737         return 0;
5738 }
5739
5740 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5741                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5742 {
5743         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5744                 return -EINVAL;
5745         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5746                 return -EINVAL;
5747         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5748                 return -EINVAL;
5749
5750         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5751         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5752         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5753                 return -EINVAL;
5754         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5755         return 0;
5756 }
5757
5758 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5759 {
5760         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5761         struct io_uring_rsrc_update up;
5762         int ret;
5763
5764         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5765                 return -EAGAIN;
5766
5767         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5768         up.data = req->rsrc_update.arg;
5769
5770         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5771         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5772         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5773
5774         if (ret < 0)
5775                 req_set_fail_links(req);
5776         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5777         return 0;
5778 }
5779
5780 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5781 {
5782         switch (req->opcode) {
5783         case IORING_OP_NOP:
5784                 return 0;
5785         case IORING_OP_READV:
5786         case IORING_OP_READ_FIXED:
5787         case IORING_OP_READ:
5788                 return io_read_prep(req, sqe);
5789         case IORING_OP_WRITEV:
5790         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5791         case IORING_OP_WRITE:
5792                 return io_write_prep(req, sqe);
5793         case IORING_OP_POLL_ADD:
5794                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5795         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5796                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5797         case IORING_OP_FSYNC:
5798                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5799         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5800                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5801         case IORING_OP_SENDMSG:
5802         case IORING_OP_SEND:
5803                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5804         case IORING_OP_RECVMSG:
5805         case IORING_OP_RECV:
5806                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5807         case IORING_OP_CONNECT:
5808                 return io_connect_prep(req, sqe);
5809         case IORING_OP_TIMEOUT:
5810                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5811         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5812                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5813         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5814                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5815         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5816                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5817         case IORING_OP_ACCEPT:
5818                 return io_accept_prep(req, sqe);
5819         case IORING_OP_FALLOCATE:
5820                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5821         case IORING_OP_OPENAT:
5822                 return io_openat_prep(req, sqe);
5823         case IORING_OP_CLOSE:
5824                 return io_close_prep(req, sqe);
5825         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5826                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5827         case IORING_OP_STATX:
5828                 return io_statx_prep(req, sqe);
5829         case IORING_OP_FADVISE:
5830                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5831         case IORING_OP_MADVISE:
5832                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5833         case IORING_OP_OPENAT2:
5834                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5835         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5836                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5837         case IORING_OP_SPLICE:
5838                 return io_splice_prep(req, sqe);
5839         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5840                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5841         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5842                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5843         case IORING_OP_TEE:
5844                 return io_tee_prep(req, sqe);
5845         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5846                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5847         case IORING_OP_RENAMEAT:
5848                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5849         case IORING_OP_UNLINKAT:
5850                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5851         }
5852
5853         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5854                         req->opcode);
5855         return-EINVAL;
5856 }
5857
5858 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5859 {
5860         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_setup)
5861                 return 0;
5862         if (WARN_ON_ONCE(req->async_data))
5863                 return -EFAULT;
5864         if (io_alloc_async_data(req))
5865                 return -EAGAIN;
5866
5867         switch (req->opcode) {
5868         case IORING_OP_READV:
5869                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5870         case IORING_OP_WRITEV:
5871                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5872         case IORING_OP_SENDMSG:
5873                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5874         case IORING_OP_RECVMSG:
5875                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5876         case IORING_OP_CONNECT:
5877                 return io_connect_prep_async(req);
5878         }
5879         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: prep_async() bad opcode %d\n",
5880                     req->opcode);
5881         return -EFAULT;
5882 }
5883
5884 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5885 {
5886         struct io_kiocb *pos;
5887         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5888         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5889
5890         io_for_each_link(pos, req)
5891                 nr_reqs++;
5892
5893         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5894         return total_submitted - nr_reqs;
5895 }
5896
5897 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5898 {
5899         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5900         struct io_defer_entry *de;
5901         int ret;
5902         u32 seq;
5903
5904         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5905         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5906                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5907                 return 0;
5908
5909         seq = io_get_sequence(req);
5910         /* Still a chance to pass the sequence check */
5911         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5912                 return 0;
5913
5914         ret = io_req_prep_async(req);
5915         if (ret)
5916                 return ret;
5917         io_prep_async_link(req);
5918         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5919         if (!de)
5920                 return -ENOMEM;
5921
5922         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5923         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5924                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5925                 kfree(de);
5926                 io_queue_async_work(req);
5927                 return -EIOCBQUEUED;
5928         }
5929
5930         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5931         de->req = req;
5932         de->seq = seq;
5933         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5934         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5935         return -EIOCBQUEUED;
5936 }
5937
5938 static void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5939 {
5940         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5941                 switch (req->opcode) {
5942                 case IORING_OP_READV:
5943                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5944                 case IORING_OP_READ:
5945                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5946                         break;
5947                 case IORING_OP_RECVMSG:
5948                 case IORING_OP_RECV:
5949                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5950                         break;
5951                 }
5952                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5953         }
5954
5955         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5956                 switch (req->opcode) {
5957                 case IORING_OP_READV:
5958                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5959                 case IORING_OP_READ:
5960                 case IORING_OP_WRITEV:
5961                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5962                 case IORING_OP_WRITE: {
5963                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5964                         if (io->free_iovec)
5965                                 kfree(io->free_iovec);
5966                         break;
5967                         }
5968                 case IORING_OP_RECVMSG:
5969                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5970                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5971
5972                         kfree(io->free_iov);
5973                         break;
5974                         }
5975                 case IORING_OP_SPLICE:
5976                 case IORING_OP_TEE:
5977                         if (!(req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED))
5978                                 io_put_file(req->splice.file_in);
5979                         break;
5980                 case IORING_OP_OPENAT:
5981                 case IORING_OP_OPENAT2:
5982                         if (req->open.filename)
5983                                 putname(req->open.filename);
5984                         break;
5985                 case IORING_OP_RENAMEAT:
5986                         putname(req->rename.oldpath);
5987                         putname(req->rename.newpath);
5988                         break;
5989                 case IORING_OP_UNLINKAT:
5990                         putname(req->unlink.filename);
5991                         break;
5992                 }
5993                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
5994         }
5995 }
5996
5997 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5998 {
5999         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6000         const struct cred *creds = NULL;
6001         int ret;
6002
6003         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6004                 creds = override_creds(req->work.creds);
6005
6006         switch (req->opcode) {
6007         case IORING_OP_NOP:
6008                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6009                 break;
6010         case IORING_OP_READV:
6011         case IORING_OP_READ_FIXED:
6012         case IORING_OP_READ:
6013                 ret = io_read(req, issue_flags);
6014                 break;
6015         case IORING_OP_WRITEV:
6016         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6017         case IORING_OP_WRITE:
6018                 ret = io_write(req, issue_flags);
6019                 break;
6020         case IORING_OP_FSYNC:
6021                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6022                 break;
6023         case IORING_OP_POLL_ADD:
6024                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6025                 break;
6026         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6027                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6028                 break;
6029         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6030                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6031                 break;
6032         case IORING_OP_SENDMSG:
6033                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6034                 break;
6035         case IORING_OP_SEND:
6036                 ret = io_send(req, issue_flags);
6037                 break;
6038         case IORING_OP_RECVMSG:
6039                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6040                 break;
6041         case IORING_OP_RECV:
6042                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6043                 break;
6044         case IORING_OP_TIMEOUT:
6045                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6046                 break;
6047         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6048                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6049                 break;
6050         case IORING_OP_ACCEPT:
6051                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6052                 break;
6053         case IORING_OP_CONNECT:
6054                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6055                 break;
6056         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6057                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6058                 break;
6059         case IORING_OP_FALLOCATE:
6060                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6061                 break;
6062         case IORING_OP_OPENAT:
6063                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6064                 break;
6065         case IORING_OP_CLOSE:
6066                 ret = io_close(req, issue_flags);
6067                 break;
6068         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6069                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6070                 break;
6071         case IORING_OP_STATX:
6072                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6073                 break;
6074         case IORING_OP_FADVISE:
6075                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6076                 break;
6077         case IORING_OP_MADVISE:
6078                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6079                 break;
6080         case IORING_OP_OPENAT2:
6081                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6082                 break;
6083         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6084                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6085                 break;
6086         case IORING_OP_SPLICE:
6087                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6088                 break;
6089         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6090                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6091                 break;
6092         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6093                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6094                 break;
6095         case IORING_OP_TEE:
6096                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6097                 break;
6098         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6099                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6100                 break;
6101         case IORING_OP_RENAMEAT:
6102                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6103                 break;
6104         case IORING_OP_UNLINKAT:
6105                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6106                 break;
6107         default:
6108                 ret = -EINVAL;
6109                 break;
6110         }
6111
6112         if (creds)
6113                 revert_creds(creds);
6114
6115         if (ret)
6116                 return ret;
6117
6118         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6119         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6120                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6121
6122                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6123                 if (in_async)
6124                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6125
6126                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6127
6128                 if (in_async)
6129                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6130         }
6131
6132         return 0;
6133 }
6134
6135 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6136 {
6137         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6138         struct io_kiocb *timeout;
6139         int ret = 0;
6140
6141         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6142         if (timeout)
6143                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6144
6145         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6146                 ret = -ECANCELED;
6147
6148         if (!ret) {
6149                 do {
6150                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6151                         /*
6152                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6153                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6154                          * wait for request slots on the block side.
6155                          */
6156                         if (ret != -EAGAIN)
6157                                 break;
6158                         cond_resched();
6159                 } while (1);
6160         }
6161
6162         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6163         if (ret) {
6164                 /* io-wq is going to take one down */
6165                 req_ref_get(req);
6166                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6167         }
6168 }
6169
6170 #define FFS_ASYNC_READ          0x1UL
6171 #define FFS_ASYNC_WRITE         0x2UL
6172 #ifdef CONFIG_64BIT
6173 #define FFS_ISREG               0x4UL
6174 #else
6175 #define FFS_ISREG               0x0UL
6176 #endif
6177 #define FFS_MASK                ~(FFS_ASYNC_READ|FFS_ASYNC_WRITE|FFS_ISREG)
6178
6179 static inline struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
6180                                                unsigned i)
6181 {
6182         struct fixed_rsrc_table *table;
6183
6184         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6185         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6186 }
6187
6188 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6189                                               int index)
6190 {
6191         struct file **file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, index);
6192
6193         return (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
6194 }
6195
6196 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6197                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6198 {
6199         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6200         struct file *file;
6201
6202         if (fixed) {
6203                 unsigned long file_ptr;
6204
6205                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6206                         return NULL;
6207                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6208                 file_ptr = (unsigned long) *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, fd);
6209                 file = (struct file *) (file_ptr & FFS_MASK);
6210                 file_ptr &= ~FFS_MASK;
6211                 /* mask in overlapping REQ_F and FFS bits */
6212                 req->flags |= (file_ptr << REQ_F_ASYNC_READ_BIT);
6213                 io_set_resource_node(req);
6214         } else {
6215                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6216                 file = __io_file_get(state, fd);
6217
6218                 /* we don't allow fixed io_uring files */
6219                 if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6220                         io_req_track_inflight(req);
6221         }
6222
6223         return file;
6224 }
6225
6226 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6227 {
6228         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6229                                                 struct io_timeout_data, timer);
6230         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6231         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6232         unsigned long flags;
6233
6234         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6235         prev = req->timeout.head;
6236         req->timeout.head = NULL;
6237
6238         /*
6239          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6240          * race with the completion of the linked work.
6241          */
6242         if (prev && req_ref_inc_not_zero(prev))
6243                 io_remove_next_linked(prev);
6244         else
6245                 prev = NULL;
6246         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6247
6248         if (prev) {
6249                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6250                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6251         } else {
6252                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6253                 io_put_req_deferred(req, 1);
6254         }
6255         return HRTIMER_NORESTART;
6256 }
6257
6258 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6259 {
6260         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6261
6262         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6263         /*
6264          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6265          * before we got a chance to setup the timer
6266          */
6267         if (req->timeout.head) {
6268                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6269
6270                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6271                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6272                                 data->mode);
6273         }
6274         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6275         /* drop submission reference */
6276         io_put_req(req);
6277 }
6278
6279 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6280 {
6281         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6282
6283         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6284             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6285                 return NULL;
6286
6287         nxt->timeout.head = req;
6288         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6289         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6290         return nxt;
6291 }
6292
6293 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6294 {
6295         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6296         int ret;
6297
6298         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6299
6300         /*
6301          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6302          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6303          */
6304         if (likely(!ret)) {
6305                 /* drop submission reference */
6306                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6307                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6308                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6309
6310                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6311                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6312                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6313                 } else {
6314                         io_put_req(req);
6315                 }
6316         } else if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6317                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6318                         /*
6319                          * Queued up for async execution, worker will release
6320                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6321                          */
6322                         io_queue_async_work(req);
6323                 }
6324         } else {
6325                 io_req_complete_failed(req, ret);
6326         }
6327         if (linked_timeout)
6328                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6329 }
6330
6331 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6332 {
6333         int ret;
6334
6335         ret = io_req_defer(req);
6336         if (ret) {
6337                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6338 fail_req:
6339                         io_req_complete_failed(req, ret);
6340                 }
6341         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6342                 ret = io_req_prep_async(req);
6343                 if (unlikely(ret))
6344                         goto fail_req;
6345                 io_queue_async_work(req);
6346         } else {
6347                 __io_queue_sqe(req);
6348         }
6349 }
6350
6351 /*
6352  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6353  *
6354  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6355  */
6356 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6357                                         struct io_kiocb *req,
6358                                         unsigned int sqe_flags)
6359 {
6360         if (!ctx->restricted)
6361                 return true;
6362
6363         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6364                 return false;
6365
6366         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6367             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6368                 return false;
6369
6370         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6371                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6372                 return false;
6373
6374         return true;
6375 }
6376
6377 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6378                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6379 {
6380         struct io_submit_state *state;
6381         unsigned int sqe_flags;
6382         int personality, ret = 0;
6383
6384         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6385         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6386         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6387         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6388         req->async_data = NULL;
6389         req->file = NULL;
6390         req->ctx = ctx;
6391         req->link = NULL;
6392         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6393         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6394         atomic_set(&req->refs, 2);
6395         req->task = current;
6396         req->result = 0;
6397         req->work.list.next = NULL;
6398         req->work.creds = NULL;
6399         req->work.flags = 0;
6400
6401         /* enforce forwards compatibility on users */
6402         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6403                 req->flags = 0;
6404                 return -EINVAL;
6405         }
6406
6407         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6408                 return -EINVAL;
6409
6410         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6411                 return -EACCES;
6412
6413         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6414             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6415                 return -EOPNOTSUPP;
6416
6417         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6418         if (personality) {
6419                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6420                 if (!req->work.creds)
6421                         return -EINVAL;
6422                 get_cred(req->work.creds);
6423         }
6424         state = &ctx->submit_state;
6425
6426         /*
6427          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6428          * is potentially a read/write to block based storage.
6429          */
6430         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6431             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6432                 blk_start_plug(&state->plug);
6433                 state->plug_started = true;
6434         }
6435
6436         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6437                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6438
6439                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6440                 if (unlikely(!req->file))
6441                         ret = -EBADF;
6442         }
6443
6444         state->ios_left--;
6445         return ret;
6446 }
6447
6448 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6449                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6450 {
6451         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6452         int ret;
6453
6454         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6455         if (unlikely(ret)) {
6456 fail_req:
6457                 if (link->head) {
6458                         /* fail even hard links since we don't submit */
6459                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6460                         io_req_complete_failed(link->head, -ECANCELED);
6461                         link->head = NULL;
6462                 }
6463                 io_req_complete_failed(req, ret);
6464                 return ret;
6465         }
6466         ret = io_req_prep(req, sqe);
6467         if (unlikely(ret))
6468                 goto fail_req;
6469
6470         /* don't need @sqe from now on */
6471         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6472                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6473
6474         /*
6475          * If we already have a head request, queue this one for async
6476          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6477          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6478          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6479          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6480          */
6481         if (link->head) {
6482                 struct io_kiocb *head = link->head;
6483
6484                 /*
6485                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6486                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6487                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6488                  * next after the link request. The last one is done via
6489                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6490                  */
6491                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6492                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6493                         ctx->drain_next = 1;
6494                 }
6495                 ret = io_req_prep_async(req);
6496                 if (unlikely(ret))
6497                         goto fail_req;
6498                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6499                 link->last->link = req;
6500                 link->last = req;
6501
6502                 /* last request of a link, enqueue the link */
6503                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6504                         io_queue_sqe(head);
6505                         link->head = NULL;
6506                 }
6507         } else {
6508                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6509                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6510                         ctx->drain_next = 0;
6511                 }
6512                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6513                         link->head = req;
6514                         link->last = req;
6515                 } else {
6516                         io_queue_sqe(req);
6517                 }
6518         }
6519
6520         return 0;
6521 }
6522
6523 /*
6524  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6525  */
6526 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6527                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6528 {
6529         if (state->link.head)
6530                 io_queue_sqe(state->link.head);
6531         if (state->comp.nr)
6532                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6533         if (state->plug_started)
6534                 blk_finish_plug(&state->plug);
6535         io_state_file_put(state);
6536 }
6537
6538 /*
6539  * Start submission side cache.
6540  */
6541 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6542                                   unsigned int max_ios)
6543 {
6544         state->plug_started = false;
6545         state->ios_left = max_ios;
6546         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6547         state->link.head = NULL;
6548 }
6549
6550 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6551 {
6552         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6553
6554         /*
6555          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6556          * since once we write the new head, the application could
6557          * write new data to them.
6558          */
6559         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6560 }
6561
6562 /*
6563  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6564  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6565  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6566  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6567  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6568  * prevent a re-load down the line.
6569  */
6570 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6571 {
6572         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6573         unsigned head;
6574
6575         /*
6576          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6577          *
6578          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6579          *    head updates.
6580          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6581          *    though the application is the one updating it.
6582          */
6583         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6584         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6585                 return &ctx->sq_sqes[head];
6586
6587         /* drop invalid entries */
6588         ctx->cached_sq_dropped++;
6589         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6590         return NULL;
6591 }
6592
6593 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6594 {
6595         int submitted = 0;
6596
6597         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6598         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6599                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6600                         return -EBUSY;
6601         }
6602
6603         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6604         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6605
6606         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6607                 return -EAGAIN;
6608
6609         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6610         refcount_add(nr, &current->usage);
6611         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6612
6613         while (submitted < nr) {
6614                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6615                 struct io_kiocb *req;
6616
6617                 req = io_alloc_req(ctx);
6618                 if (unlikely(!req)) {
6619                         if (!submitted)
6620                                 submitted = -EAGAIN;
6621                         break;
6622                 }
6623                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6624                 if (unlikely(!sqe)) {
6625                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6626                         break;
6627                 }
6628                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6629                 submitted++;
6630                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6631                         break;
6632         }
6633
6634         if (unlikely(submitted != nr)) {
6635                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6636                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6637                 int unused = nr - ref_used;
6638
6639                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6640                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6641                 put_task_struct_many(current, unused);
6642         }
6643
6644         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6645          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6646         io_commit_sqring(ctx);
6647
6648         return submitted;
6649 }
6650
6651 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6652 {
6653         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6654         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6655         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6656         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6657 }
6658
6659 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6660 {
6661         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6662         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6663         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6664 }
6665
6666 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6667 {
6668         unsigned int to_submit;
6669         int ret = 0;
6670
6671         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6672         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6673         if (cap_entries && to_submit > 8)
6674                 to_submit = 8;
6675
6676         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6677                 unsigned nr_events = 0;
6678
6679                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6680                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6681                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6682
6683                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6684                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6685                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6686                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6687         }
6688
6689         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6690                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6691
6692         return ret;
6693 }
6694
6695 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6696 {
6697         struct io_ring_ctx *ctx;
6698         unsigned sq_thread_idle = 0;
6699
6700         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6701                 sq_thread_idle = max(sq_thread_idle, ctx->sq_thread_idle);
6702         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6703 }
6704
6705 static int io_sq_thread(void *data)
6706 {
6707         struct io_sq_data *sqd = data;
6708         struct io_ring_ctx *ctx;
6709         unsigned long timeout = 0;
6710         char buf[TASK_COMM_LEN];
6711         DEFINE_WAIT(wait);
6712
6713         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6714         set_task_comm(current, buf);
6715         current->pf_io_worker = NULL;
6716
6717         if (sqd->sq_cpu != -1)
6718                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6719         else
6720                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6721         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6722
6723         mutex_lock(&sqd->lock);
6724         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6725                 int ret;
6726                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6727
6728                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6729                     signal_pending(current)) {
6730                         bool did_sig = false;
6731
6732                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6733                         if (signal_pending(current)) {
6734                                 struct ksignal ksig;
6735
6736                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6737                         }
6738                         cond_resched();
6739                         mutex_lock(&sqd->lock);
6740                         if (did_sig)
6741                                 break;
6742                         io_run_task_work();
6743                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6744                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6745                         continue;
6746                 }
6747                 sqt_spin = false;
6748                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6749                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6750                         const struct cred *creds = NULL;
6751
6752                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6753                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6754                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6755                         if (creds)
6756                                 revert_creds(creds);
6757                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6758                                 sqt_spin = true;
6759                 }
6760
6761                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6762                         io_run_task_work();
6763                         cond_resched();
6764                         if (sqt_spin)
6765                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6766                         continue;
6767                 }
6768
6769                 needs_sched = true;
6770                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6771                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6772                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6773                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6774                                 needs_sched = false;
6775                                 break;
6776                         }
6777                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6778                                 needs_sched = false;
6779                                 break;
6780                         }
6781                 }
6782
6783                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6784                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6785                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6786
6787                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6788                         schedule();
6789                         mutex_lock(&sqd->lock);
6790                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6791                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6792                 }
6793
6794                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6795                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6796                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6797         }
6798
6799         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6800                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6801         sqd->thread = NULL;
6802         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6803                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6804         mutex_unlock(&sqd->lock);
6805
6806         io_run_task_work();
6807         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6808         complete(&sqd->exited);
6809         do_exit(0);
6810 }
6811
6812 struct io_wait_queue {
6813         struct wait_queue_entry wq;
6814         struct io_ring_ctx *ctx;
6815         unsigned to_wait;
6816         unsigned nr_timeouts;
6817 };
6818
6819 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6820 {
6821         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6822
6823         /*
6824          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6825          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6826          * regardless of event count.
6827          */
6828         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6829                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6830 }
6831
6832 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6833                             int wake_flags, void *key)
6834 {
6835         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6836                                                         wq);
6837
6838         /*
6839          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6840          * the task, and the next invocation will do it.
6841          */
6842         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6843                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6844         return -1;
6845 }
6846
6847 static int io_run_task_work_sig(void)
6848 {
6849         if (io_run_task_work())
6850                 return 1;
6851         if (!signal_pending(current))
6852                 return 0;
6853         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6854                 return -ERESTARTSYS;
6855         return -EINTR;
6856 }
6857
6858 /* when returns >0, the caller should retry */
6859 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6860                                           struct io_wait_queue *iowq,
6861                                           signed long *timeout)
6862 {
6863         int ret;
6864
6865         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6866         ret = io_run_task_work_sig();
6867         if (ret || io_should_wake(iowq))
6868                 return ret;
6869         /* let the caller flush overflows, retry */
6870         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6871                 return 1;
6872
6873         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6874         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6875 }
6876
6877 /*
6878  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6879  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6880  */
6881 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6882                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6883                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6884 {
6885         struct io_wait_queue iowq = {
6886                 .wq = {
6887                         .private        = current,
6888                         .func           = io_wake_function,
6889                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6890                 },
6891                 .ctx            = ctx,
6892                 .to_wait        = min_events,
6893         };
6894         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6895         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6896         int ret;
6897
6898         do {
6899                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6900                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6901                         return 0;
6902                 if (!io_run_task_work())
6903                         break;
6904         } while (1);
6905
6906         if (sig) {
6907 #ifdef CONFIG_COMPAT
6908                 if (in_compat_syscall())
6909                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6910                                                       sigsz);
6911                 else
6912 #endif
6913                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6914
6915                 if (ret)
6916                         return ret;
6917         }
6918
6919         if (uts) {
6920                 struct timespec64 ts;
6921
6922                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6923                         return -EFAULT;
6924                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6925         }
6926
6927         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6928         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6929         do {
6930                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6931                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6932                         ret = -EBUSY;
6933                         break;
6934                 }
6935                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6936                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6937                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6938                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6939                 cond_resched();
6940         } while (ret > 0);
6941
6942         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6943
6944         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6945 }
6946
6947 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6948 {
6949 #if defined(CONFIG_UNIX)
6950         if (ctx->ring_sock) {
6951                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6952                 struct sk_buff *skb;
6953
6954                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6955                         kfree_skb(skb);
6956         }
6957 #else
6958         int i;
6959
6960         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6961                 struct file *file;
6962
6963                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6964                 if (file)
6965                         fput(file);
6966         }
6967 #endif
6968 }
6969
6970 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6971 {
6972         struct fixed_rsrc_data *data;
6973
6974         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6975         complete(&data->done);
6976 }
6977
6978 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6979 {
6980         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6981 }
6982
6983 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6984 {
6985         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6986 }
6987
6988 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
6989                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
6990                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
6991 {
6992         io_rsrc_ref_lock(ctx);
6993         rsrc_data->node = ref_node;
6994         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
6995         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
6996         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
6997 }
6998
6999 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7000 {
7001         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7002
7003         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7004         ref_node = data->node;
7005         data->node = NULL;
7006         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7007         if (ref_node)
7008                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7009 }
7010
7011 static int io_rsrc_refnode_prealloc(struct io_ring_ctx *ctx)
7012 {
7013         if (ctx->rsrc_backup_node)
7014                 return 0;
7015         ctx->rsrc_backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7016         return ctx->rsrc_backup_node ? 0 : -ENOMEM;
7017 }
7018
7019 static struct fixed_rsrc_ref_node *
7020 io_rsrc_refnode_get(struct io_ring_ctx *ctx,
7021                     struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7022                     void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7023                                      struct io_rsrc_put *prsrc))
7024 {
7025         struct fixed_rsrc_ref_node *node = ctx->rsrc_backup_node;
7026
7027         WARN_ON_ONCE(!node);
7028
7029         ctx->rsrc_backup_node = NULL;
7030         node->rsrc_data = rsrc_data;
7031         node->rsrc_put = rsrc_put;
7032         return node;
7033 }
7034
7035 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7036                                struct io_ring_ctx *ctx,
7037                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7038                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7039 {
7040         struct fixed_rsrc_ref_node *node;
7041         int ret;
7042
7043         if (data->quiesce)
7044                 return -ENXIO;
7045
7046         data->quiesce = true;
7047         do {
7048                 ret = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7049                 if (ret)
7050                         break;
7051                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7052                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7053                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7054
7055                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7056                 if (!ret)
7057                         break;
7058
7059                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7060                 node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, rsrc_put);
7061                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, node);
7062                 reinit_completion(&data->done);
7063
7064                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7065                 ret = io_run_task_work_sig();
7066                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7067         } while (ret >= 0);
7068         data->quiesce = false;
7069
7070         return ret;
7071 }
7072
7073 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7074 {
7075         struct fixed_rsrc_data *data;
7076
7077         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7078         if (!data)
7079                 return NULL;
7080
7081         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7082                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7083                 kfree(data);
7084                 return NULL;
7085         }
7086         data->ctx = ctx;
7087         init_completion(&data->done);
7088         return data;
7089 }
7090
7091 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7092 {
7093         percpu_ref_exit(&data->refs);
7094         kfree(data->table);
7095         kfree(data);
7096 }
7097
7098 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7099 {
7100         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7101         unsigned nr_tables, i;
7102         int ret;
7103
7104         /*
7105          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7106          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7107          * run task work.
7108          */
7109         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7110                 return -ENXIO;
7111         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7112         if (ret)
7113                 return ret;
7114
7115         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7116         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7117         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7118                 kfree(data->table[i].files);
7119         free_fixed_rsrc_data(data);
7120         ctx->file_data = NULL;
7121         ctx->nr_user_files = 0;
7122         return 0;
7123 }
7124
7125 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7126         __releases(&sqd->lock)
7127 {
7128         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7129
7130         /*
7131          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7132          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7133          */
7134         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7135         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7136                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7137         mutex_unlock(&sqd->lock);
7138 }
7139
7140 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7141         __acquires(&sqd->lock)
7142 {
7143         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7144
7145         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7146         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7147         mutex_lock(&sqd->lock);
7148         if (sqd->thread)
7149                 wake_up_process(sqd->thread);
7150 }
7151
7152 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7153 {
7154         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7155
7156         mutex_lock(&sqd->lock);
7157         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7158         if (sqd->thread)
7159                 wake_up_process(sqd->thread);
7160         mutex_unlock(&sqd->lock);
7161         wait_for_completion(&sqd->exited);
7162 }
7163
7164 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7165 {
7166         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7167                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7168
7169                 io_sq_thread_stop(sqd);
7170                 kfree(sqd);
7171         }
7172 }
7173
7174 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7175 {
7176         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7177
7178         if (sqd) {
7179                 io_sq_thread_park(sqd);
7180                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7181                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7182                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7183
7184                 io_put_sq_data(sqd);
7185                 ctx->sq_data = NULL;
7186                 if (ctx->sq_creds)
7187                         put_cred(ctx->sq_creds);
7188         }
7189 }
7190
7191 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7192 {
7193         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7194         struct io_sq_data *sqd;
7195         struct fd f;
7196
7197         f = fdget(p->wq_fd);
7198         if (!f.file)
7199                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7200         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7201                 fdput(f);
7202                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7203         }
7204
7205         ctx_attach = f.file->private_data;
7206         sqd = ctx_attach->sq_data;
7207         if (!sqd) {
7208                 fdput(f);
7209                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7210         }
7211         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7212                 fdput(f);
7213                 return ERR_PTR(-EPERM);
7214         }
7215
7216         refcount_inc(&sqd->refs);
7217         fdput(f);
7218         return sqd;
7219 }
7220
7221 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7222                                          bool *attached)
7223 {
7224         struct io_sq_data *sqd;
7225
7226         *attached = false;
7227         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7228                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7229                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7230                         *attached = true;
7231                         return sqd;
7232                 }
7233                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7234                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7235                         return sqd;
7236         }
7237
7238         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7239         if (!sqd)
7240                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7241
7242         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7243         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7244         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7245         mutex_init(&sqd->lock);
7246         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7247         init_completion(&sqd->exited);
7248         return sqd;
7249 }
7250
7251 #if defined(CONFIG_UNIX)
7252 /*
7253  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7254  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7255  * loops in the file referencing.
7256  */
7257 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7258 {
7259         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7260         struct scm_fp_list *fpl;
7261         struct sk_buff *skb;
7262         int i, nr_files;
7263
7264         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7265         if (!fpl)
7266                 return -ENOMEM;
7267
7268         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7269         if (!skb) {
7270                 kfree(fpl);
7271                 return -ENOMEM;
7272         }
7273
7274         skb->sk = sk;
7275
7276         nr_files = 0;
7277         fpl->user = get_uid(current_user());
7278         for (i = 0; i < nr; i++) {
7279                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7280
7281                 if (!file)
7282                         continue;
7283                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7284                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7285                 nr_files++;
7286         }
7287
7288         if (nr_files) {
7289                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7290                 fpl->count = nr_files;
7291                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7292                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7293                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7294                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7295
7296                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7297                         fput(fpl->fp[i]);
7298         } else {
7299                 kfree_skb(skb);
7300                 kfree(fpl);
7301         }
7302
7303         return 0;
7304 }
7305
7306 /*
7307  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7308  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7309  * garbage collection to take care of this problem for us.
7310  */
7311 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7312 {
7313         unsigned left, total;
7314         int ret = 0;
7315
7316         total = 0;
7317         left = ctx->nr_user_files;
7318         while (left) {
7319                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7320
7321                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7322                 if (ret)
7323                         break;
7324                 left -= this_files;
7325                 total += this_files;
7326         }
7327
7328         if (!ret)
7329                 return 0;
7330
7331         while (total < ctx->nr_user_files) {
7332                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7333
7334                 if (file)
7335                         fput(file);
7336                 total++;
7337         }
7338
7339         return ret;
7340 }
7341 #else
7342 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7343 {
7344         return 0;
7345 }
7346 #endif
7347
7348 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7349                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7350 {
7351         int i;
7352
7353         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7354                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7355                 unsigned this_files;
7356
7357                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7358                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7359                                         GFP_KERNEL);
7360                 if (!table->files)
7361                         break;
7362                 nr_files -= this_files;
7363         }
7364
7365         if (i == nr_tables)
7366                 return 0;
7367
7368         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7369                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7370                 kfree(table->files);
7371         }
7372         return 1;
7373 }
7374
7375 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7376 {
7377         struct file *file = prsrc->file;
7378 #if defined(CONFIG_UNIX)
7379         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7380         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7381         struct sk_buff *skb;
7382         int i;
7383
7384         __skb_queue_head_init(&list);
7385
7386         /*
7387          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7388          * remove this entry and rearrange the file array.
7389          */
7390         skb = skb_dequeue(head);
7391         while (skb) {
7392                 struct scm_fp_list *fp;
7393
7394                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7395                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7396                         int left;
7397
7398                         if (fp->fp[i] != file)
7399                                 continue;
7400
7401                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7402                         left = fp->count - 1 - i;
7403                         if (left) {
7404                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7405                                                 left * sizeof(struct file *));
7406                         }
7407                         fp->count--;
7408                         if (!fp->count) {
7409                                 kfree_skb(skb);
7410                                 skb = NULL;
7411                         } else {
7412                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7413                         }
7414                         fput(file);
7415                         file = NULL;
7416                         break;
7417                 }
7418
7419                 if (!file)
7420                         break;
7421
7422                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7423
7424                 skb = skb_dequeue(head);
7425         }
7426
7427         if (skb_peek(&list)) {
7428                 spin_lock_irq(&head->lock);
7429                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7430                         __skb_queue_tail(head, skb);
7431                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7432         }
7433 #else
7434         fput(file);
7435 #endif
7436 }
7437
7438 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7439 {
7440         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7441         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7442         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7443
7444         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7445                 list_del(&prsrc->list);
7446                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7447                 kfree(prsrc);
7448         }
7449
7450         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7451         kfree(ref_node);
7452         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7453 }
7454
7455 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7456 {
7457         struct io_ring_ctx *ctx;
7458         struct llist_node *node;
7459
7460         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7461         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7462
7463         while (node) {
7464                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7465                 struct llist_node *next = node->next;
7466
7467                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7468                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7469                 node = next;
7470         }
7471 }
7472
7473 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7474 {
7475         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7476         struct fixed_rsrc_data *data;
7477         struct io_ring_ctx *ctx;
7478         bool first_add = false;
7479         int delay = HZ;
7480
7481         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7482         data = ref_node->rsrc_data;
7483         ctx = data->ctx;
7484
7485         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7486         ref_node->done = true;
7487
7488         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7489                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7490                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7491                 /* recycle ref nodes in order */
7492                 if (!ref_node->done)
7493                         break;
7494                 list_del(&ref_node->node);
7495                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7496         }
7497         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7498
7499         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7500                 delay = 0;
7501
7502         if (!delay)
7503                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7504         else if (first_add)
7505                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7506 }
7507
7508 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7509                         struct io_ring_ctx *ctx)
7510 {
7511         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7512
7513         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7514         if (!ref_node)
7515                 return NULL;
7516
7517         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7518                             0, GFP_KERNEL)) {
7519                 kfree(ref_node);
7520                 return NULL;
7521         }
7522         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7523         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7524         ref_node->done = false;
7525         return ref_node;
7526 }
7527
7528 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7529                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7530 {
7531         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7532         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7533 }
7534
7535 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7536 {
7537         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7538         kfree(ref_node);
7539 }
7540
7541
7542 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7543                                  unsigned nr_args)
7544 {
7545         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7546         unsigned nr_tables, i;
7547         struct file *file;
7548         int fd, ret = -ENOMEM;
7549         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7550         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7551
7552         if (ctx->file_data)
7553                 return -EBUSY;
7554         if (!nr_args)
7555                 return -EINVAL;
7556         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7557                 return -EMFILE;
7558
7559         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7560         if (!file_data)
7561                 return -ENOMEM;
7562         ctx->file_data = file_data;
7563
7564         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7565         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7566                                    GFP_KERNEL);
7567         if (!file_data->table)
7568                 goto out_free;
7569
7570         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7571                 goto out_free;
7572
7573         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7574                 unsigned long file_ptr;
7575
7576                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7577                         ret = -EFAULT;
7578                         goto out_fput;
7579                 }
7580                 /* allow sparse sets */
7581                 if (fd == -1)
7582                         continue;
7583
7584                 file = fget(fd);
7585                 ret = -EBADF;
7586                 if (!file)
7587                         goto out_fput;
7588
7589                 /*
7590                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7591                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7592                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7593                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7594                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7595                  */
7596                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7597                         fput(file);
7598                         goto out_fput;
7599                 }
7600                 file_ptr = (unsigned long) file;
7601                 if (__io_file_supports_async(file, READ))
7602                         file_ptr |= FFS_ASYNC_READ;
7603                 if (__io_file_supports_async(file, WRITE))
7604                         file_ptr |= FFS_ASYNC_WRITE;
7605                 if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
7606                         file_ptr |= FFS_ISREG;
7607                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = (struct file *) file_ptr;
7608         }
7609
7610         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7611         if (ret) {
7612                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7613                 return ret;
7614         }
7615
7616         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7617         if (!ref_node) {
7618                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7619                 return -ENOMEM;
7620         }
7621         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7622
7623         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7624         return ret;
7625 out_fput:
7626         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7627                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7628                 if (file)
7629                         fput(file);
7630         }
7631         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7632                 kfree(file_data->table[i].files);
7633         ctx->nr_user_files = 0;
7634 out_free:
7635         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7636         ctx->file_data = NULL;
7637         return ret;
7638 }
7639
7640 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7641                                 int index)
7642 {
7643 #if defined(CONFIG_UNIX)
7644         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7645         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7646         struct sk_buff *skb;
7647
7648         /*
7649          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7650          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7651          * and filling it in.
7652          */
7653         spin_lock_irq(&head->lock);
7654         skb = skb_peek(head);
7655         if (skb) {
7656                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7657
7658                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7659                         __skb_unlink(skb, head);
7660                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7661                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7662                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7663                         fpl->count++;
7664                         spin_lock_irq(&head->lock);
7665                         __skb_queue_head(head, skb);
7666                 } else {
7667                         skb = NULL;
7668                 }
7669         }
7670         spin_unlock_irq(&head->lock);
7671
7672         if (skb) {
7673                 fput(file);
7674                 return 0;
7675         }
7676
7677         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7678 #else
7679         return 0;
7680 #endif
7681 }
7682
7683 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7684 {
7685         struct io_rsrc_put *prsrc;
7686         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7687
7688         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7689         if (!prsrc)
7690                 return -ENOMEM;
7691
7692         prsrc->rsrc = rsrc;
7693         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7694
7695         return 0;
7696 }
7697
7698 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7699                                         struct file *file)
7700 {
7701         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7702 }
7703
7704 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7705                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7706                                  unsigned nr_args)
7707 {
7708         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7709         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7710         struct file *file, **file_slot;
7711         __s32 __user *fds;
7712         int fd, i, err;
7713         __u32 done;
7714         bool needs_switch = false;
7715
7716         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7717                 return -EOVERFLOW;
7718         if (done > ctx->nr_user_files)
7719                 return -EINVAL;
7720         err = io_rsrc_refnode_prealloc(ctx);
7721         if (err)
7722                 return err;
7723
7724         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7725         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7726                 err = 0;
7727                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7728                         err = -EFAULT;
7729                         break;
7730                 }
7731                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7732                         continue;
7733
7734                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7735                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7736
7737                 if (*file_slot) {
7738                         file = (struct file *) ((unsigned long) *file_slot & FFS_MASK);
7739                         err = io_queue_file_removal(data, file);
7740                         if (err)
7741                                 break;
7742                         *file_slot = NULL;
7743                         needs_switch = true;
7744                 }
7745                 if (fd != -1) {
7746                         file = fget(fd);
7747                         if (!file) {
7748                                 err = -EBADF;
7749                                 break;
7750                         }
7751                         /*
7752                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7753                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7754                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7755                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7756                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7757                          * support regular read/write anyway.
7758                          */
7759                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7760                                 fput(file);
7761                                 err = -EBADF;
7762                                 break;
7763                         }
7764                         *file_slot = file;
7765                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7766                         if (err) {
7767                                 *file_slot = NULL;
7768                                 fput(file);
7769                                 break;
7770                         }
7771                 }
7772         }
7773
7774         if (needs_switch) {
7775                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7776                 ref_node = io_rsrc_refnode_get(ctx, data, io_ring_file_put);
7777                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7778         }
7779         return done ? done : err;
7780 }
7781
7782 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7783                                unsigned nr_args)
7784 {
7785         struct io_uring_rsrc_update up;
7786
7787         if (!ctx->file_data)
7788                 return -ENXIO;
7789         if (!nr_args)
7790                 return -EINVAL;
7791         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7792                 return -EFAULT;
7793         if (up.resv)
7794                 return -EINVAL;
7795
7796         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7797 }
7798
7799 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7800 {
7801         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7802
7803         req = io_put_req_find_next(req);
7804         return req ? &req->work : NULL;
7805 }
7806
7807 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7808 {
7809         struct io_wq_hash *hash;
7810         struct io_wq_data data;
7811         unsigned int concurrency;
7812
7813         hash = ctx->hash_map;
7814         if (!hash) {
7815                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7816                 if (!hash)
7817                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7818                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7819                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7820                 ctx->hash_map = hash;
7821         }
7822
7823         data.hash = hash;
7824         data.free_work = io_free_work;
7825         data.do_work = io_wq_submit_work;
7826
7827         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7828         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7829
7830         return io_wq_create(concurrency, &data);
7831 }
7832
7833 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7834                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7835 {
7836         struct io_uring_task *tctx;
7837         int ret;
7838
7839         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7840         if (unlikely(!tctx))
7841                 return -ENOMEM;
7842
7843         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7844         if (unlikely(ret)) {
7845                 kfree(tctx);
7846                 return ret;
7847         }
7848
7849         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7850         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7851                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7852                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7853                 kfree(tctx);
7854                 return ret;
7855         }
7856
7857         xa_init(&tctx->xa);
7858         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7859         tctx->last = NULL;
7860         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7861         task->io_uring = tctx;
7862         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7863         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7864         tctx->task_state = 0;
7865         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7866         return 0;
7867 }
7868
7869 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7870 {
7871         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7872
7873         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7874         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7875
7876         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7877         kfree(tctx);
7878         tsk->io_uring = NULL;
7879 }
7880
7881 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7882                                 struct io_uring_params *p)
7883 {
7884         int ret;
7885
7886         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7887         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7888                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7889                 struct fd f;
7890
7891                 f = fdget(p->wq_fd);
7892                 if (!f.file)
7893                         return -ENXIO;
7894                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7895                         fdput(f);
7896                         return -EINVAL;
7897                 }
7898                 fdput(f);
7899         }
7900         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7901                 struct task_struct *tsk;
7902                 struct io_sq_data *sqd;
7903                 bool attached;
7904
7905                 ret = -EPERM;
7906                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7907                         goto err;
7908
7909                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7910                 if (IS_ERR(sqd)) {
7911                         ret = PTR_ERR(sqd);
7912                         goto err;
7913                 }
7914
7915                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7916                 ctx->sq_data = sqd;
7917                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7918                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7919                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7920
7921                 ret = 0;
7922                 io_sq_thread_park(sqd);
7923                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7924                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7925                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7926                 if (attached && !sqd->thread)
7927                         ret = -ENXIO;
7928                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7929
7930                 if (ret < 0)
7931                         goto err;
7932                 if (attached)
7933                         return 0;
7934
7935                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7936                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7937
7938                         ret = -EINVAL;
7939                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7940                                 goto err_sqpoll;
7941                         if (!cpu_online(cpu))
7942                                 goto err_sqpoll;
7943
7944                         sqd->sq_cpu = cpu;
7945                 } else {
7946                         sqd->sq_cpu = -1;
7947                 }
7948
7949                 sqd->task_pid = current->pid;
7950                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7951                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7952                 if (IS_ERR(tsk)) {
7953                         ret = PTR_ERR(tsk);
7954                         goto err_sqpoll;
7955                 }
7956
7957                 sqd->thread = tsk;
7958                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7959                 wake_up_new_task(tsk);
7960                 if (ret)
7961                         goto err;
7962         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7963                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7964                 ret = -EINVAL;
7965                 goto err;
7966         }
7967
7968         return 0;
7969 err:
7970         io_sq_thread_finish(ctx);
7971         return ret;
7972 err_sqpoll:
7973         complete(&ctx->sq_data->exited);
7974         goto err;
7975 }
7976
7977 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7978                                       unsigned long nr_pages)
7979 {
7980         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7981 }
7982
7983 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7984                                    unsigned long nr_pages)
7985 {
7986         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7987
7988         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7989         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7990
7991         do {
7992                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7993                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7994                 if (new_pages > page_limit)
7995                         return -ENOMEM;
7996         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7997                                         new_pages) != cur_pages);
7998
7999         return 0;
8000 }
8001
8002 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8003 {
8004         if (ctx->user)
8005                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8006
8007         if (ctx->mm_account)
8008                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8009 }
8010
8011 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8012 {
8013         int ret;
8014
8015         if (ctx->user) {
8016                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8017                 if (ret)
8018                         return ret;
8019         }
8020
8021         if (ctx->mm_account)
8022                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8023
8024         return 0;
8025 }
8026
8027 static void io_mem_free(void *ptr)
8028 {
8029         struct page *page;
8030
8031         if (!ptr)
8032                 return;
8033
8034         page = virt_to_head_page(ptr);
8035         if (put_page_testzero(page))
8036                 free_compound_page(page);
8037 }
8038
8039 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8040 {
8041         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8042                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8043
8044         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8045 }
8046
8047 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8048                                 size_t *sq_offset)
8049 {
8050         struct io_rings *rings;
8051         size_t off, sq_array_size;
8052
8053         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8054         if (off == SIZE_MAX)
8055                 return SIZE_MAX;
8056
8057 #ifdef CONFIG_SMP
8058         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8059         if (off == 0)
8060                 return SIZE_MAX;
8061 #endif
8062
8063         if (sq_offset)
8064                 *sq_offset = off;
8065
8066         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8067         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8068                 return SIZE_MAX;
8069
8070         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8071                 return SIZE_MAX;
8072
8073         return off;
8074 }
8075
8076 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8077 {
8078         int i, j;
8079
8080         if (!ctx->user_bufs)
8081                 return -ENXIO;
8082
8083         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8084                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8085
8086                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8087                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8088
8089                 if (imu->acct_pages)
8090                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8091                 kvfree(imu->bvec);
8092                 imu->nr_bvecs = 0;
8093         }
8094
8095         kfree(ctx->user_bufs);
8096         ctx->user_bufs = NULL;
8097         ctx->nr_user_bufs = 0;
8098         return 0;
8099 }
8100
8101 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8102                        void __user *arg, unsigned index)
8103 {
8104         struct iovec __user *src;
8105
8106 #ifdef CONFIG_COMPAT
8107         if (ctx->compat) {
8108                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8109                 struct compat_iovec ciov;
8110
8111                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8112                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8113                         return -EFAULT;
8114
8115                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8116                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8117                 return 0;
8118         }
8119 #endif
8120         src = (struct iovec __user *) arg;
8121         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8122                 return -EFAULT;
8123         return 0;
8124 }
8125
8126 /*
8127  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8128  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8129  * match that one.
8130  *
8131  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8132  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8133  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8134  */
8135 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8136                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8137 {
8138         int i, j;
8139
8140         /* check current page array */
8141         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8142                 if (!PageCompound(pages[i]))
8143                         continue;
8144                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8145                         return true;
8146         }
8147
8148         /* check previously registered pages */
8149         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8150                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8151
8152                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8153                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8154                                 continue;
8155                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8156                                 return true;
8157                 }
8158         }
8159
8160         return false;
8161 }
8162
8163 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8164                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8165                                  struct page **last_hpage)
8166 {
8167         int i, ret;
8168
8169         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8170                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8171                         imu->acct_pages++;
8172                 } else {
8173                         struct page *hpage;
8174
8175                         hpage = compound_head(pages[i]);
8176                         if (hpage == *last_hpage)
8177                                 continue;
8178                         *last_hpage = hpage;
8179                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8180                                 continue;
8181                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8182                 }
8183         }
8184
8185         if (!imu->acct_pages)
8186                 return 0;
8187
8188         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8189         if (ret)
8190                 imu->acct_pages = 0;
8191         return ret;
8192 }
8193
8194 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8195                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8196                                   struct page **last_hpage)
8197 {
8198         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8199         struct page **pages = NULL;
8200         unsigned long off, start, end, ubuf;
8201         size_t size;
8202         int ret, pret, nr_pages, i;
8203
8204         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8205         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8206         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8207         nr_pages = end - start;
8208
8209         ret = -ENOMEM;
8210
8211         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8212         if (!pages)
8213                 goto done;
8214
8215         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8216                               GFP_KERNEL);
8217         if (!vmas)
8218                 goto done;
8219
8220         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8221                                    GFP_KERNEL);
8222         if (!imu->bvec)
8223                 goto done;
8224
8225         ret = 0;
8226         mmap_read_lock(current->mm);
8227         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8228                               pages, vmas);
8229         if (pret == nr_pages) {
8230                 /* don't support file backed memory */
8231                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8232                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8233
8234                         if (vma->vm_file &&
8235                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8236                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8237                                 break;
8238                         }
8239                 }
8240         } else {
8241                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8242         }
8243         mmap_read_unlock(current->mm);
8244         if (ret) {
8245                 /*
8246                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8247                  * release any pages we did get
8248                  */
8249                 if (pret > 0)
8250                         unpin_user_pages(pages, pret);
8251                 kvfree(imu->bvec);
8252                 goto done;
8253         }
8254
8255         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8256         if (ret) {
8257                 unpin_user_pages(pages, pret);
8258                 kvfree(imu->bvec);
8259                 goto done;
8260         }
8261
8262         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8263         size = iov->iov_len;
8264         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8265                 size_t vec_len;
8266
8267                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8268                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8269                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8270                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8271                 off = 0;
8272                 size -= vec_len;
8273         }
8274         /* store original address for later verification */
8275         imu->ubuf = ubuf;
8276         imu->len = iov->iov_len;
8277         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8278         ret = 0;
8279 done:
8280         kvfree(pages);
8281         kvfree(vmas);
8282         return ret;
8283 }
8284
8285 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8286 {
8287         if (ctx->user_bufs)
8288                 return -EBUSY;
8289         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8290                 return -EINVAL;
8291
8292         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8293                                         GFP_KERNEL);
8294         if (!ctx->user_bufs)
8295                 return -ENOMEM;
8296
8297         return 0;
8298 }
8299
8300 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8301 {
8302         /*
8303          * Don't impose further limits on the size and buffer
8304          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8305          * submitted if they are wrong.
8306          */
8307         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8308                 return -EFAULT;
8309
8310         /* arbitrary limit, but we need something */
8311         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8312                 return -EFAULT;
8313
8314         return 0;
8315 }
8316
8317 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8318                                    unsigned int nr_args)
8319 {
8320         int i, ret;
8321         struct iovec iov;
8322         struct page *last_hpage = NULL;
8323
8324         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8325         if (ret)
8326                 return ret;
8327
8328         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8329                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8330
8331                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8332                 if (ret)
8333                         break;
8334
8335                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8336                 if (ret)
8337                         break;
8338
8339                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8340                 if (ret)
8341                         break;
8342
8343                 ctx->nr_user_bufs++;
8344         }
8345
8346         if (ret)
8347                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8348
8349         return ret;
8350 }
8351
8352 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8353 {
8354         __s32 __user *fds = arg;
8355         int fd;
8356
8357         if (ctx->cq_ev_fd)
8358                 return -EBUSY;
8359
8360         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8361                 return -EFAULT;
8362
8363         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8364         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8365                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8366                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8367                 return ret;
8368         }
8369
8370         return 0;
8371 }
8372
8373 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8374 {
8375         if (ctx->cq_ev_fd) {
8376                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8377                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8378                 return 0;
8379         }
8380
8381         return -ENXIO;
8382 }
8383
8384 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8385 {
8386         struct io_buffer *buf;
8387         unsigned long index;
8388
8389         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8390                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8391 }
8392
8393 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8394 {
8395         struct io_kiocb *req, *nxt;
8396
8397         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8398                 if (tsk && req->task != tsk)
8399                         continue;
8400                 list_del(&req->compl.list);
8401                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8402         }
8403 }
8404
8405 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8406 {
8407         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8408         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8409
8410         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8411
8412         if (submit_state->free_reqs) {
8413                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8414                                      submit_state->reqs);
8415                 submit_state->free_reqs = 0;
8416         }
8417
8418         io_flush_cached_locked_reqs(ctx, cs);
8419         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8420         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8421 }
8422
8423 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8424 {
8425         /*
8426          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8427          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8428          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8429          */
8430         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8431         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8432         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8433         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8434
8435         io_sq_thread_finish(ctx);
8436         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8437
8438         if (ctx->mm_account) {
8439                 mmdrop(ctx->mm_account);
8440                 ctx->mm_account = NULL;
8441         }
8442
8443         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8444         io_sqe_files_unregister(ctx);
8445         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8446         io_eventfd_unregister(ctx);
8447         io_destroy_buffers(ctx);
8448
8449         if (ctx->rsrc_backup_node)
8450                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ctx->rsrc_backup_node);
8451
8452 #if defined(CONFIG_UNIX)
8453         if (ctx->ring_sock) {
8454                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8455                 sock_release(ctx->ring_sock);
8456         }
8457 #endif
8458
8459         io_mem_free(ctx->rings);
8460         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8461
8462         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8463         free_uid(ctx->user);
8464         io_req_caches_free(ctx);
8465         if (ctx->hash_map)
8466                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8467         kfree(ctx->cancel_hash);
8468         kfree(ctx);
8469 }
8470
8471 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8472 {
8473         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8474         __poll_t mask = 0;
8475
8476         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8477         /*
8478          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8479          * io_commit_cqring
8480          */
8481         smp_rmb();
8482         if (!io_sqring_full(ctx))
8483                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8484
8485         /*
8486          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8487          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8488          *      CPU0                    CPU1
8489          *      ----                    ----
8490          * lock(&ctx->uring_lock);
8491          *                              lock(&ep->mtx);
8492          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8493          * lock(&ep->mtx);
8494          *
8495          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8496          * pushs them to do the flush.
8497          */
8498         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8499                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8500
8501         return mask;
8502 }
8503
8504 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8505 {
8506         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8507
8508         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8509 }
8510
8511 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8512 {
8513         const struct cred *creds;
8514
8515         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8516         if (creds) {
8517                 put_cred(creds);
8518                 return 0;
8519         }
8520
8521         return -EINVAL;
8522 }
8523
8524 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8525 {
8526         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8527 }
8528
8529 struct io_tctx_exit {
8530         struct callback_head            task_work;
8531         struct completion               completion;
8532         struct io_ring_ctx              *ctx;
8533 };
8534
8535 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8536 {
8537         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8538         struct io_tctx_exit *work;
8539
8540         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8541         /*
8542          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8543          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8544          */
8545         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8546                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8547         complete(&work->completion);
8548 }
8549
8550 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8551 {
8552         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8553         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8554         struct io_tctx_exit exit;
8555         struct io_tctx_node *node;
8556         int ret;
8557
8558         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8559         if (ctx->sq_data) {
8560                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8561                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8562                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8563                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8564         }
8565
8566         /*
8567          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8568          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8569          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8570          * as nobody else will be looking for them.
8571          */
8572         do {
8573                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8574
8575                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8576         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8577
8578         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8579         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8580                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8581
8582                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8583                                         ctx_node);
8584                 exit.ctx = ctx;
8585                 init_completion(&exit.completion);
8586                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8587                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8588                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8589                         continue;
8590                 wake_up_process(node->task);
8591
8592                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8593                 wait_for_completion(&exit.completion);
8594                 cond_resched();
8595                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8596         }
8597         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8598
8599         io_ring_ctx_free(ctx);
8600 }
8601
8602 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8603 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8604                              struct files_struct *files)
8605 {
8606         struct io_kiocb *req, *tmp;
8607         int canceled = 0;
8608
8609         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8610         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8611                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8612                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8613                         canceled++;
8614                 }
8615         }
8616         if (canceled != 0)
8617                 io_commit_cqring(ctx);
8618         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8619         if (canceled != 0)
8620                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8621         return canceled != 0;
8622 }
8623
8624 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8625 {
8626         unsigned long index;
8627         struct creds *creds;
8628
8629         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8630         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8631         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8632         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8633         if (ctx->rings)
8634                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8635         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8636                 io_unregister_personality(ctx, index);
8637         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8638
8639         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8640         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8641
8642         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8643         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8644
8645         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8646         /*
8647          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8648          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8649          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8650          * over using system_wq.
8651          */
8652         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8653 }
8654
8655 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8656 {
8657         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8658
8659         file->private_data = NULL;
8660         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8661         return 0;
8662 }
8663
8664 struct io_task_cancel {
8665         struct task_struct *task;
8666         struct files_struct *files;
8667 };
8668
8669 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8670 {
8671         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8672         struct io_task_cancel *cancel = data;
8673         bool ret;
8674
8675         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8676                 unsigned long flags;
8677                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8678
8679                 /* protect against races with linked timeouts */
8680                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8681                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8682                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8683         } else {
8684                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8685         }
8686         return ret;
8687 }
8688
8689 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8690                                   struct task_struct *task,
8691                                   struct files_struct *files)
8692 {
8693         struct io_defer_entry *de;
8694         LIST_HEAD(list);
8695
8696         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8697         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8698                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8699                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8700                         break;
8701                 }
8702         }
8703         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8704         if (list_empty(&list))
8705                 return false;
8706
8707         while (!list_empty(&list)) {
8708                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8709                 list_del_init(&de->list);
8710                 io_req_complete_failed(de->req, -ECANCELED);
8711                 kfree(de);
8712         }
8713         return true;
8714 }
8715
8716 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8717 {
8718         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8719
8720         return req->ctx == data;
8721 }
8722
8723 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8724 {
8725         struct io_tctx_node *node;
8726         enum io_wq_cancel cret;
8727         bool ret = false;
8728
8729         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8730         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8731                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8732
8733                 /*
8734                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8735                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8736                  */
8737                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8738                         continue;
8739                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8740                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8741         }
8742         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8743
8744         return ret;
8745 }
8746
8747 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8748                                          struct task_struct *task,
8749                                          struct files_struct *files)
8750 {
8751         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8752         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8753
8754         while (1) {
8755                 enum io_wq_cancel cret;
8756                 bool ret = false;
8757
8758                 if (!task) {
8759                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8760                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8761                         /*
8762                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8763                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8764                          */
8765                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8766                                                &cancel, true);
8767                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8768                 }
8769
8770                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8771                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8772                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8773                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8774                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8775                                 ret = true;
8776                         }
8777                 }
8778
8779                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8780                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8781                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8782                 ret |= io_run_task_work();
8783                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8784                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8785                 if (!ret)
8786                         break;
8787                 cond_resched();
8788         }
8789 }
8790
8791 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8792                                    struct task_struct *task,
8793                                    struct files_struct *files)
8794 {
8795         struct io_kiocb *req;
8796         int cnt = 0;
8797
8798         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8799         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8800                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8801         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8802         return cnt;
8803 }
8804
8805 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8806                                   struct task_struct *task,
8807                                   struct files_struct *files)
8808 {
8809         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8810                 DEFINE_WAIT(wait);
8811                 int inflight;
8812
8813                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8814                 if (!inflight)
8815                         break;
8816
8817                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8818
8819                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8820                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8821                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8822                         schedule();
8823                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8824         }
8825 }
8826
8827 static int __io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8828 {
8829         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8830         struct io_tctx_node *node;
8831         int ret;
8832
8833         if (unlikely(!tctx)) {
8834                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8835                 if (unlikely(ret))
8836                         return ret;
8837                 tctx = current->io_uring;
8838         }
8839         if (!xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx)) {
8840                 node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8841                 if (!node)
8842                         return -ENOMEM;
8843                 node->ctx = ctx;
8844                 node->task = current;
8845
8846                 ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8847                                         node, GFP_KERNEL));
8848                 if (ret) {
8849                         kfree(node);
8850                         return ret;
8851                 }
8852
8853                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8854                 list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8855                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8856         }
8857         tctx->last = ctx;
8858         return 0;
8859 }
8860
8861 /*
8862  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8863  */
8864 static inline int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8865 {
8866         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8867
8868         if (likely(tctx && tctx->last == ctx))
8869                 return 0;
8870         return __io_uring_add_task_file(ctx);
8871 }
8872
8873 /*
8874  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8875  */
8876 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8877 {
8878         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8879         struct io_tctx_node *node;
8880
8881         if (!tctx)
8882                 return;
8883         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8884         if (!node)
8885                 return;
8886
8887         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8888         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8889
8890         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8891         list_del(&node->ctx_node);
8892         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8893
8894         if (tctx->last == node->ctx)
8895                 tctx->last = NULL;
8896         kfree(node);
8897 }
8898
8899 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8900 {
8901         struct io_tctx_node *node;
8902         unsigned long index;
8903
8904         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8905                 io_uring_del_task_file(index);
8906         if (tctx->io_wq) {
8907                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8908                 tctx->io_wq = NULL;
8909         }
8910 }
8911
8912 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8913 {
8914         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8915 }
8916
8917 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8918 {
8919         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8920         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8921         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8922
8923         if (sqd->thread)
8924                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8925         complete(&work->completion);
8926 }
8927
8928 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8929 {
8930         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8931         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8932         struct task_struct *task;
8933
8934         io_sq_thread_park(sqd);
8935         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8936         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8937         task = sqd->thread;
8938         if (task) {
8939                 init_completion(&work.completion);
8940                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8941                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8942                 wake_up_process(task);
8943         }
8944         io_sq_thread_unpark(sqd);
8945
8946         if (task)
8947                 wait_for_completion(&work.completion);
8948 }
8949
8950 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8951 {
8952         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8953         struct io_tctx_node *node;
8954         unsigned long index;
8955
8956         /* make sure overflow events are dropped */
8957         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8958         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8959                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8960
8961                 if (ctx->sq_data) {
8962                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8963                         continue;
8964                 }
8965                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8966                 if (!files)
8967                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8968         }
8969         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8970
8971         if (files)
8972                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8973 }
8974
8975 /* should only be called by SQPOLL task */
8976 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8977 {
8978         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8979         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8980         s64 inflight;
8981         DEFINE_WAIT(wait);
8982
8983         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8984
8985         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8986         do {
8987                 /* read completions before cancelations */
8988                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8989                 if (!inflight)
8990                         break;
8991                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8992
8993                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8994                 /*
8995                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8996                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8997                  * prepare_to_wait().
8998                  */
8999                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9000                         schedule();
9001                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9002         } while (1);
9003         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9004 }
9005
9006 /*
9007  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9008  * requests.
9009  */
9010 void __io_uring_task_cancel(void)
9011 {
9012         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9013         DEFINE_WAIT(wait);
9014         s64 inflight;
9015
9016         /* make sure overflow events are dropped */
9017         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9018         __io_uring_files_cancel(NULL);
9019
9020         do {
9021                 /* read completions before cancelations */
9022                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9023                 if (!inflight)
9024                         break;
9025                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9026
9027                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9028
9029                 /*
9030                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9031                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9032                  * prepare_to_wait().
9033                  */
9034                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9035                         schedule();
9036                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9037         } while (1);
9038
9039         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9040
9041         io_uring_clean_tctx(tctx);
9042         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9043         __io_uring_free(current);
9044 }
9045
9046 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9047                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9048 {
9049         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9050         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9051         struct page *page;
9052         void *ptr;
9053
9054         switch (offset) {
9055         case IORING_OFF_SQ_RING:
9056         case IORING_OFF_CQ_RING:
9057                 ptr = ctx->rings;
9058                 break;
9059         case IORING_OFF_SQES:
9060                 ptr = ctx->sq_sqes;
9061                 break;
9062         default:
9063                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9064         }
9065
9066         page = virt_to_head_page(ptr);
9067         if (sz > page_size(page))
9068                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9069
9070         return ptr;
9071 }
9072
9073 #ifdef CONFIG_MMU
9074
9075 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9076 {
9077         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9078         unsigned long pfn;
9079         void *ptr;
9080
9081         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9082         if (IS_ERR(ptr))
9083                 return PTR_ERR(ptr);
9084
9085         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9086         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9087 }
9088
9089 #else /* !CONFIG_MMU */
9090
9091 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9092 {
9093         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9094 }
9095
9096 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9097 {
9098         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9099 }
9100
9101 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9102         unsigned long addr, unsigned long len,
9103         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9104 {
9105         void *ptr;
9106
9107         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9108         if (IS_ERR(ptr))
9109                 return PTR_ERR(ptr);
9110
9111         return (unsigned long) ptr;
9112 }
9113
9114 #endif /* !CONFIG_MMU */
9115
9116 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9117 {
9118         DEFINE_WAIT(wait);
9119
9120         do {
9121                 if (!io_sqring_full(ctx))
9122                         break;
9123                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9124
9125                 if (!io_sqring_full(ctx))
9126                         break;
9127                 schedule();
9128         } while (!signal_pending(current));
9129
9130         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9131         return 0;
9132 }
9133
9134 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9135                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9136                           const sigset_t __user **sig)
9137 {
9138         struct io_uring_getevents_arg arg;
9139
9140         /*
9141          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9142          * is just a pointer to the sigset_t.
9143          */
9144         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9145                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9146                 *ts = NULL;
9147                 return 0;
9148         }
9149
9150         /*
9151          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9152          * timespec and sigset_t pointers if good.
9153          */
9154         if (*argsz != sizeof(arg))
9155                 return -EINVAL;
9156         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9157                 return -EFAULT;
9158         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9159         *argsz = arg.sigmask_sz;
9160         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9161         return 0;
9162 }
9163
9164 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9165                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9166                 size_t, argsz)
9167 {
9168         struct io_ring_ctx *ctx;
9169         int submitted = 0;
9170         struct fd f;
9171         long ret;
9172
9173         io_run_task_work();
9174
9175         if (unlikely(flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9176                                IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG)))
9177                 return -EINVAL;
9178
9179         f = fdget(fd);
9180         if (unlikely(!f.file))
9181                 return -EBADF;
9182
9183         ret = -EOPNOTSUPP;
9184         if (unlikely(f.file->f_op != &io_uring_fops))
9185                 goto out_fput;
9186
9187         ret = -ENXIO;
9188         ctx = f.file->private_data;
9189         if (unlikely(!percpu_ref_tryget(&ctx->refs)))
9190                 goto out_fput;
9191
9192         ret = -EBADFD;
9193         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9194                 goto out;
9195
9196         /*
9197          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9198          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9199          * we were asked to.
9200          */
9201         ret = 0;
9202         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9203                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9204
9205                 ret = -EOWNERDEAD;
9206                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9207                         goto out;
9208                 }
9209                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9210                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9211                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9212                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9213                         if (ret)
9214                                 goto out;
9215                 }
9216                 submitted = to_submit;
9217         } else if (to_submit) {
9218                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9219                 if (unlikely(ret))
9220                         goto out;
9221                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9222                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9223                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9224
9225                 if (submitted != to_submit)
9226                         goto out;
9227         }
9228         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9229                 const sigset_t __user *sig;
9230                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9231
9232                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9233                 if (unlikely(ret))
9234                         goto out;
9235
9236                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9237
9238                 /*
9239                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9240                  * space applications don't need to do io completion events
9241                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9242                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9243                  */
9244                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9245                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9246                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9247                 } else {
9248                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9249                 }
9250         }
9251
9252 out:
9253         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9254 out_fput:
9255         fdput(f);
9256         return submitted ? submitted : ret;
9257 }
9258
9259 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9260 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9261                 const struct cred *cred)
9262 {
9263         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9264         struct group_info *gi;
9265         kernel_cap_t cap;
9266         unsigned __capi;
9267         int g;
9268
9269         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9270         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9272         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9273         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9274         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9275         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9276         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9277         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9278         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9279         gi = cred->group_info;
9280         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9281                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9282                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9283         }
9284         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9285         cap = cred->cap_effective;
9286         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9287                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9288         seq_putc(m, '\n');
9289         return 0;
9290 }
9291
9292 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9293 {
9294         struct io_sq_data *sq = NULL;
9295         bool has_lock;
9296         int i;
9297
9298         /*
9299          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9300          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9301          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9302          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9303          */
9304         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9305
9306         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9307                 sq = ctx->sq_data;
9308                 if (!sq->thread)
9309                         sq = NULL;
9310         }
9311
9312         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9313         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9314         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9315         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9316                 struct file *f = io_file_from_index(ctx, i);
9317
9318                 if (f)
9319                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9320                 else
9321                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9322         }
9323         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9324         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9325                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9326
9327                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9328                                                 (unsigned int) buf->len);
9329         }
9330         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9331                 unsigned long index;
9332                 const struct cred *cred;
9333
9334                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9335                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9336                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9337         }
9338         seq_printf(m, "PollList:\n");
9339         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9340         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9341                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9342                 struct io_kiocb *req;
9343
9344                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9345                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9346                                         req->task->task_works != NULL);
9347         }
9348         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9349         if (has_lock)
9350                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9351 }
9352
9353 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9354 {
9355         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9356
9357         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9358                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9359                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9360         }
9361 }
9362 #endif
9363
9364 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9365         .release        = io_uring_release,
9366         .mmap           = io_uring_mmap,
9367 #ifndef CONFIG_MMU
9368         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9369         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9370 #endif
9371         .poll           = io_uring_poll,
9372         .fasync         = io_uring_fasync,
9373 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9374         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9375 #endif
9376 };
9377
9378 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9379                                   struct io_uring_params *p)
9380 {
9381         struct io_rings *rings;
9382         size_t size, sq_array_offset;
9383
9384         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9385         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9386         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9387
9388         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9389         if (size == SIZE_MAX)
9390                 return -EOVERFLOW;
9391
9392         rings = io_mem_alloc(size);
9393         if (!rings)
9394                 return -ENOMEM;
9395
9396         ctx->rings = rings;
9397         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9398         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9399         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9400         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9401         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9402         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9403         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9404
9405         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9406         if (size == SIZE_MAX) {
9407                 io_mem_free(ctx->rings);
9408                 ctx->rings = NULL;
9409                 return -EOVERFLOW;
9410         }
9411
9412         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9413         if (!ctx->sq_sqes) {
9414                 io_mem_free(ctx->rings);
9415                 ctx->rings = NULL;
9416                 return -ENOMEM;
9417         }
9418
9419         return 0;
9420 }
9421
9422 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9423 {
9424         int ret, fd;
9425
9426         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9427         if (fd < 0)
9428                 return fd;
9429
9430         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9431         if (ret) {
9432                 put_unused_fd(fd);
9433                 return ret;
9434         }
9435         fd_install(fd, file);
9436         return fd;
9437 }
9438
9439 /*
9440  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9441  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9442  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9443  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9444  */
9445 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9446 {
9447         struct file *file;
9448 #if defined(CONFIG_UNIX)
9449         int ret;
9450
9451         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9452                                 &ctx->ring_sock);
9453         if (ret)
9454                 return ERR_PTR(ret);
9455 #endif
9456
9457         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9458                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9459 #if defined(CONFIG_UNIX)
9460         if (IS_ERR(file)) {
9461                 sock_release(ctx->ring_sock);
9462                 ctx->ring_sock = NULL;
9463         } else {
9464                 ctx->ring_sock->file = file;
9465         }
9466 #endif
9467         return file;
9468 }
9469
9470 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9471                            struct io_uring_params __user *params)
9472 {
9473         struct io_ring_ctx *ctx;
9474         struct file *file;
9475         int ret;
9476
9477         if (!entries)
9478                 return -EINVAL;
9479         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9480                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9481                         return -EINVAL;
9482                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9483         }
9484
9485         /*
9486          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9487          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9488          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9489          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9490          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9491          * of CQ ring entries manually.
9492          */
9493         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9494         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9495                 /*
9496                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9497                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9498                  * any cq vs sq ring sizing.
9499                  */
9500                 if (!p->cq_entries)
9501                         return -EINVAL;
9502                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9503                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9504                                 return -EINVAL;
9505                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9506                 }
9507                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9508                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9509                         return -EINVAL;
9510         } else {
9511                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9512         }
9513
9514         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9515         if (!ctx)
9516                 return -ENOMEM;
9517         ctx->compat = in_compat_syscall();
9518         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9519                 ctx->user = get_uid(current_user());
9520
9521         /*
9522          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9523          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9524          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9525          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9526          */
9527         mmgrab(current->mm);
9528         ctx->mm_account = current->mm;
9529
9530         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9531         if (ret)
9532                 goto err;
9533
9534         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9535         if (ret)
9536                 goto err;
9537
9538         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9539         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9540         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9541         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9542         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9543         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9544         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9545         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9546
9547         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9548         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9549         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9550         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9551         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9552         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9553         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9554         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9555
9556         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9557                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9558                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9559                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9560                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9561
9562         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9563                 ret = -EFAULT;
9564                 goto err;
9565         }
9566
9567         file = io_uring_get_file(ctx);
9568         if (IS_ERR(file)) {
9569                 ret = PTR_ERR(file);
9570                 goto err;
9571         }
9572
9573         /*
9574          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9575          * having closed it before we finish setup
9576          */
9577         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9578         if (ret < 0) {
9579                 /* fput will clean it up */
9580                 fput(file);
9581                 return ret;
9582         }
9583
9584         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9585         return ret;
9586 err:
9587         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9588         return ret;
9589 }
9590
9591 /*
9592  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9593  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9594  * params structure passed in.
9595  */
9596 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9597 {
9598         struct io_uring_params p;
9599         int i;
9600
9601         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9602                 return -EFAULT;
9603         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9604                 if (p.resv[i])
9605                         return -EINVAL;
9606         }
9607
9608         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9609                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9610                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9611                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9612                 return -EINVAL;
9613
9614         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9615 }
9616
9617 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9618                 struct io_uring_params __user *, params)
9619 {
9620         return io_uring_setup(entries, params);
9621 }
9622
9623 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9624 {
9625         struct io_uring_probe *p;
9626         size_t size;
9627         int i, ret;
9628
9629         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9630         if (size == SIZE_MAX)
9631                 return -EOVERFLOW;
9632         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9633         if (!p)
9634                 return -ENOMEM;
9635
9636         ret = -EFAULT;
9637         if (copy_from_user(p, arg, size))
9638                 goto out;
9639         ret = -EINVAL;
9640         if (memchr_inv(p, 0, size))
9641                 goto out;
9642
9643         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9644         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9645                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9646
9647         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9648                 p->ops[i].op = i;
9649                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9650                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9651         }
9652         p->ops_len = i;
9653
9654         ret = 0;
9655         if (copy_to_user(arg, p, size))
9656                 ret = -EFAULT;
9657 out:
9658         kfree(p);
9659         return ret;
9660 }
9661
9662 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9663 {
9664         const struct cred *creds;
9665         u32 id;
9666         int ret;
9667
9668         creds = get_current_cred();
9669
9670         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9671                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9672         if (!ret)
9673                 return id;
9674         put_cred(creds);
9675         return ret;
9676 }
9677
9678 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9679                                     unsigned int nr_args)
9680 {
9681         struct io_uring_restriction *res;
9682         size_t size;
9683         int i, ret;
9684
9685         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9686         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9687                 return -EBADFD;
9688
9689         /* We allow only a single restrictions registration */
9690         if (ctx->restrictions.registered)
9691                 return -EBUSY;
9692
9693         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9694                 return -EINVAL;
9695
9696         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9697         if (size == SIZE_MAX)
9698                 return -EOVERFLOW;
9699
9700         res = memdup_user(arg, size);
9701         if (IS_ERR(res))
9702                 return PTR_ERR(res);
9703
9704         ret = 0;
9705
9706         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9707                 switch (res[i].opcode) {
9708                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9709                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9710                                 ret = -EINVAL;
9711                                 goto out;
9712                         }
9713
9714                         __set_bit(res[i].register_op,
9715                                   ctx->restrictions.register_op);
9716                         break;
9717                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9718                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9719                                 ret = -EINVAL;
9720                                 goto out;
9721                         }
9722
9723                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9724                         break;
9725                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9726                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9727                         break;
9728                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9729                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9730                         break;
9731                 default:
9732                         ret = -EINVAL;
9733                         goto out;
9734                 }
9735         }
9736
9737 out:
9738         /* Reset all restrictions if an error happened */
9739         if (ret != 0)
9740                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9741         else
9742                 ctx->restrictions.registered = true;
9743
9744         kfree(res);
9745         return ret;
9746 }
9747
9748 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9749 {
9750         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9751                 return -EBADFD;
9752
9753         if (ctx->restrictions.registered)
9754                 ctx->restricted = 1;
9755
9756         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9757         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9758                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9759         return 0;
9760 }
9761
9762 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9763 {
9764         switch (op) {
9765         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9766         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9767         case IORING_REGISTER_PROBE:
9768         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9769         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9770                 return false;
9771         default:
9772                 return true;
9773         }
9774 }
9775
9776 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9777                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9778         __releases(ctx->uring_lock)
9779         __acquires(ctx->uring_lock)
9780 {
9781         int ret;
9782
9783         /*
9784          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9785          * someone else killed the ctx or is already going through
9786          * io_uring_register().
9787          */
9788         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9789                 return -ENXIO;
9790
9791         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9792                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9793
9794                 /*
9795                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9796                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9797                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9798                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9799                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9800                  * after we've killed the percpu ref.
9801                  */
9802                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9803                 do {
9804                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9805                         if (!ret)
9806                                 break;
9807                         ret = io_run_task_work_sig();
9808                         if (ret < 0)
9809                                 break;
9810                 } while (1);
9811
9812                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9813
9814                 if (ret) {
9815                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9816                         goto out_quiesce;
9817                 }
9818         }
9819
9820         if (ctx->restricted) {
9821                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9822                         ret = -EINVAL;
9823                         goto out;
9824                 }
9825
9826                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9827                         ret = -EACCES;
9828                         goto out;
9829                 }
9830         }
9831
9832         switch (opcode) {
9833         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9834                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9835                 break;
9836         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9837                 ret = -EINVAL;
9838                 if (arg || nr_args)
9839                         break;
9840                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9841                 break;
9842         case IORING_REGISTER_FILES:
9843                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9844                 break;
9845         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9846                 ret = -EINVAL;
9847                 if (arg || nr_args)
9848                         break;
9849                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9850                 break;
9851         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9852                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9853                 break;
9854         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9855         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9856                 ret = -EINVAL;
9857                 if (nr_args != 1)
9858                         break;
9859                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9860                 if (ret)
9861                         break;
9862                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9863                         ctx->eventfd_async = 1;
9864                 else
9865                         ctx->eventfd_async = 0;
9866                 break;
9867         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9868                 ret = -EINVAL;
9869                 if (arg || nr_args)
9870                         break;
9871                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9872                 break;
9873         case IORING_REGISTER_PROBE:
9874                 ret = -EINVAL;
9875                 if (!arg || nr_args > 256)
9876                         break;
9877                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9878                 break;
9879         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9880                 ret = -EINVAL;
9881                 if (arg || nr_args)
9882                         break;
9883                 ret = io_register_personality(ctx);
9884                 break;
9885         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9886                 ret = -EINVAL;
9887                 if (arg)
9888                         break;
9889                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9890                 break;
9891         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9892                 ret = -EINVAL;
9893                 if (arg || nr_args)
9894                         break;
9895                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9896                 break;
9897         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9898                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9899                 break;
9900         default:
9901                 ret = -EINVAL;
9902                 break;
9903         }
9904
9905 out:
9906         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9907                 /* bring the ctx back to life */
9908                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9909 out_quiesce:
9910                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9911         }
9912         return ret;
9913 }
9914
9915 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9916                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9917 {
9918         struct io_ring_ctx *ctx;
9919         long ret = -EBADF;
9920         struct fd f;
9921
9922         f = fdget(fd);
9923         if (!f.file)
9924                 return -EBADF;
9925
9926         ret = -EOPNOTSUPP;
9927         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9928                 goto out_fput;
9929
9930         ctx = f.file->private_data;
9931
9932         io_run_task_work();
9933
9934         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9935         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9936         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9937         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9938                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9939 out_fput:
9940         fdput(f);
9941         return ret;
9942 }
9943
9944 static int __init io_uring_init(void)
9945 {
9946 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9947         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9948         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9949 } while (0)
9950
9951 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9952         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9953         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9977         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9978         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9979         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9980         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9981         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9982
9983         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9984         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9985         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9986                                 SLAB_ACCOUNT);
9987         return 0;
9988 };
9989 __initcall(io_uring_init);